NO137514B - Fremgangsm}te og apparat for oppbrytning av fjell som inneholder flytende eller gassformede hydrocarboner - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og apparat for oppbrytning av fjell som inneholder flytende eller gassformede hydrocarboner.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved oppbrytning av fjell som inneholder flytende eller gassformede hydrocarboner og særlig fjell som befinner seg ved inngangen til en produksjons- eller injeksjonsbrønn, for å

øke produksjons- eller injeksjonsindeksen for denne brønn, såvel som et apparat for utførelse av fremgangsmåten.

De hittil kjente fremgangsmåter ved oppbrytning anvender én eller flere sprengladninger anbragt i en produksjonsbrønn i høyde med det fjell som skal knuses eller også en flytende sprengladning trykket enten direkte inn i fjellet eller i én eller flere sprekker klargjort ved hydraulisk eller kjemisk oppbrytning.

I det første tilfelle overstiger de iakt-tatte ulemper ofte de oppnådde fordeler. I virkeligheten er en god kontakt mellom ladningen og fjellet umulig fordi ladningen må kunne senkes til bunnen av brønnen og således ha et mindre tverrsnitt enn boringens tverrsnitt. Erfaring har vist at fjellet løser seg opp meget lokalt og at sprekkenes for-grening har liten utstrekning. På grunn av fordelingen av de innestengte trykk rundt åpningen av en brønn frembringer sprengningen dessuten radiale sprekker som ikke isolerer avsluttede volumer av fjell. Av denne grunn vil sprekker som er åpne under sprengningen, lukke seg igjen uten at det fører til noen merkbar vinning i gjennomtrengelighet og således i produksjon av hydrocarboner. De skader som forårsakes på installasjoner, i bunnen, er derimot betydelige: ødeleggelse av rørutstyr, brønnrør, eventuelle innstøpninger osv., i tillegg til hvilke ødeleggelser kommer oppsamling i brønnen av stenblokker utløst og knust ved eksplosjon, hvilke ofte er skadelige for produksjonen i underliggende høyder.

I det annet tilfelle dreier det seg om å injisere et flytende sprengstoff ix naturlige sprekker eller sprekker klargjort ved hydraulisk oppbrytning og eventuelt utvidet ved virkningen av en syre. Uavhengig av de vanskelig-heter som opptrer ved anbringelsen av et flytende sprengstoff i et fjell, hvor temperaturen er over 60°C, på grunn av faren for spontan detonering av et konvensjonelt flytende sprengstoff, har således erfaringen vist at hvis den grunnformasjon som skal behandles, er en gjennomtrengelig fjellart, er det injiserte sprengstoff vanligvis ikke i stand til å detonere på grunn av dets spredningstilstand i fjellet og de blandinger som er dannet under injiseiringen mellom sprengstoffet og hydrocarbonene. Bare formasjoner av sand som er meget porøs og således meget gjennomtrengelige, kan overføre detoneringen, men i dette tilfelle ledsages formasjonens lite solide karakter av en fullstendig oppløsning av fjellet, hvori sprengstoffet er trengt inn, hvilken oppløsning medfører til-stopping av brønnen.

Hvis fjellet er lite gjennomtrengelig, foregår injiseringen av det flytende sprengstoff ved anvendelse av forskjellige fremgangsmåter. Hvis man f.eks. har å gjøre med en kalkholdig formasjon gjennomtrengt med olje eller gass og i den utstrekning denne formasjon omfatter naturlig sprekkdannelse, er det mulig å utvide disse sprekker ved injeksjon av en 15%-ig hydroklorsyre. Hvis en slik formasjon ikke omfatter sprekker, kan man frembringe slike ved hydraulisk oppbrytning. Erfaringen viser imidlertid at uavhengig av skadene på brønninstallasjohene produserer sprengningen en kontaktering av de kalkholdige materialer og tetter således igjen formasjonen. Forsøk foretatt i sandstenmaterialer gir ikke særlig bedre resultater.

I de to nevnte tilfeller er således anbringelsen av et boreapparat uomgjengelig for å bringe opp' til overflaten en del av utstyret, såsom rørutstyr og lignende, for sementering av bunnen av boringen, for å bringe sand ovenpå ladningen eller for å utøve en trykk-kraft på den flytende ladning og gjenvinne boringen etter sprengningen, bet" dreier seg således om meget besværlige operasjoner, hvis fordeler er vesentlig mindre enn de som forstilles.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte ved oppbrytning av grunnen omkring en olje-brønn, og oppfinnelsen utmerker seg ved at man borer minst ett hull fra brønnen i høyde med den formasjon som skal brytes opp, i en skrå og rettlinjet retning i forhold til brønnens akse, idet dette hull har en diameter som er mindre enn halvparten av brønnens diameter og større enn en sjettedel av denne, og idet brønnens akse og aksen for det skrå rettlinjede hull ligger hovedsakelig i samme plan og vinkelen for disse akser ligger mellom 20° og 70°, samt at boringen stoppes når lengden av det skrå og rettlinjede hull er mellom 50 og 300 cm.

I motsetning til de kjente fremgangsmåter ved oppbrytning av fjell ved hjelp av sprengstoffer anbefalt for å øke produksjonsindeksen, er ladningen ikke lenger anbragt i brønnen, men befinner seg i formasjonen i en viss avstand fra brønnen. En av de primære følger er at skader på brønnen unn-gås, idet selv en liten avstand fra sprengladningen til brønn-aksen, f.eks. 1 meter, hindrer skader frembragt av ladninger med samme styrke anbragt i brønnen.

Dessuten har for tilsvarende ladninger de oppnådde brudd ikke lenger tendens til å forsvinne og de kalkholdige masser utsettes ikke lenger for noen kontakterings-effekt som kan hindre grunnens gjennomtrengelighet og følgelig hemme brønnens ytelse.

Det er vanskelig å gi en uttømmende forklaring på de resultater som man oppnår ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, men man kan tenke seg at den ut-merkede oppbrytning av fjellet bevirket under disse betingelser skriver seg dels fra refleksjonen av deformasjonsbølgen fra de ikke gjennombrutte vegger av brønnboringen.

Forøvrig kan man tillate at de horisontale, radiale og tangentiale påkjenninger henholdsvis > ^r °9 <*t i et punkt i nærheten av brønnen får verdien: ;hvor <Sér det vertikale trykk, V er Poisson's koeffisient, ;a er brønnens radius og r er avstanden fra punktet til senter av brønnboringen. ;Ved de kjente fremgangsmåter, hvor de radiale sprekkdannelser går ut fra brønnen, søker denne usymmetri å lukke igjen disse sprekker. Derimot har de eventuelle konsentriske sprekkdannelser, hvis effekt på produksjonen er null, mindre tendens til å lukke seg igjen. ;Når det gjelder fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse utgår de radiale sprekker fra.en skrå siderettet boring i en sone hvor forskjellen mellom <f^_ og <f^ er mindre og det viser seg at uansett deres orientering har disse sprekker mindre tendens til å lukke seg igjen og er produserende. ;Dessuten er utnyttelsen av den ved sprengningen frigjorte energi mer fullstendig fordi man i nærheten av den i den skrå boring anbragte ladning disponerer en overflate som reflekterer trykkbølgene utsendt under eksplosjonen. Således vil den radiale kompressjonsbølge reflekteres som en radial strekkbølge som danner et nett av sprekker tilnærmet konsentrisk med den skrå boring og som sammen med de første radiale sprekker og de konsentriske sprekker dannet av sammenfallende bølgetog skjærer ut et nett av sprekker som av-grenser avsluttede volumer som hindrer at de radiale sprekker forsvinner. ;Således iakttar man etter oppbrytning av fjellet en økning av gjennomtrengeligheten som er meget større enn for kjente fremgangsmåter og det er i.kke bevirket noen som helst skader på brønnen. ;Oppfinnelsen skaffer også tilveie en fremgangsmåte av den angitte type, som avstanden fra bunnen av den skrå boring til brønnen ligger mellom O,50 meter og 2 meter, ;og hvor man frembringer minst to identiske skrå boringer for- ;delt symmetrisk omkring brønnen, idet sprengningen av disse identiske ladninger finner sted samtidig. ;Virkningen av den samtidige tenning forsterker også virkningene oppnådd med en enkelt skrå boring, slik at sprek- ;kene fordeler seg jevnt rundt hele brønnen uten at man støter på noen av de ulemper som oppstår når sprengningen foretas ut fra selve brønnen med eller uten injeksjon av flytende sprengstoff i sprekkene. ;Denne fremgangsmåte drar også fordel av bedre kon- ;takt sikret ved hjelp av de adskilte ladninger innført i de skrå boringer, hvis tverrsnitt forøvrig er meget mindre enn brønnens tverrsnitt. Det er således mulig å sprenge en mini- ;mal sprengstoffmasse takket være en god kontakt mellom fjell og sprengstoff, i en slik avstand fra brønnen at sprekkenes utstrekning kan nå frem til brønnen uten å medføre samtidige skader på installasjoner, idet samtidig detonering av lad- ;ningene bryter ut en ring omkring brønnen og etterlater brønnens umiddelbare nærhet forholdsvis intakt til tross for sprekkenes utstrekning. ;Brønnen kan således gjenoppta sin produksjon eller injeksjon umiddelbart etter sprengningen. ;Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er av den art ;hvis utførelse foregår ved hjelp av et apparat sammensatt av tre adskillbare deler, idet den ene betegnes verktøyholder og omfatter en rørformet kapsel med sirkulært tverrsnitt som bærer en festeinnretning, åpninger med jevne mellomrom i et rett tverrsnitt av kapselen såvel som en orienteringsinnret- ;ning, og idet den annen del utgjør boreverktøyet omfattende foruten en gjennomgang med sirkulært tverrsnitt og en bøye- ;lig aksel som bærer en borkrone, et nedre parti som omfatter minst to tapper som griper inn i to vertikale spor i verk-tøyholderen under verktøyets senkning, og som griper inn i to skrå spor under delvis hevning av verktøyet for så å ;gripe inn i to andre vertikale spor under verktøyets andre senkning, på en slik måte at ved -enkel løfting av verktøyet ;og senkning bevirker verktøyholderen dreining av verktøyet og bringer åpningen av den skrå sylindriske gjennomgang rett overfor en tilstøtende åpning i verktøyholderen, og omfattende to pumper drevet fra en motor med to dreieretninger, hvorav den ene pumpe tjener til kjøling og smøring og suger inn væske til-ført fra det omgivende milj^ og.sprøyter denne væske, etter sirkulasjon omkring motoren ,'inn mellom den-bøyelige aksel og veggen i nevnte stive, føring, og den annen pumpe fører styrefluidum til sylinderen, og den tredje del, ladeverktøyet, omfatter en motor med to dreieretninger, en gjenget aksel som roterer sammen med motoren i inngrep med et innvendig gjenget rør festet til et stempel, en sylinder festet til nevnte stempel ved hjelp av skjærstifter, stive rør fast forbundet med nevnte sylinder, bøyelige rør fast forbundet med de stive rør, ventiler justert for et bestemt trykk i nevnte sylinder fylt med væske, en elektrisk kontakt styrt ved hjelp av et endeanslag for stempelets bevegelse, idet nevnte aksel drevet av motoren samvirker med det gjengede rør fast forbundet med stempelet, slik at stiftene som holder stempelet tilbake i sylinderen, avskjæres når utstyret bestående av sylinder/rør kommer til slutten av bevegelsen,, idet stempelet da fortrenger sylinderens væske gjennom nevnte ventiler helt til kontakten påvirket av nevnte endeanslag bevirker stans av motoren og deretter veksling av dens bevegelsesretning for å føre stempelet'og sylinderen til deres utgangsstilling. ;Det er således tilstrekkelig å innføre nevnte verktøy i brønnen helt til ønsket nivå, å betjene apparatets festeinnretning og deretter drivorganene for fremføring og dreining av den bøyelige aksel for klargjøring av en skrå boring som automatisk følger retningen av den skrå sylindriske gjennomgang i verktøyholderen. ;Man kan på denne måte foreta suksessive bore-operasjoner uten at det vil være nødvendig å løfte verktøyet opp til overflaten, idet verktøyholderens orienteringsinnretning sikrer korrekt orientering av de skrå boringer som frem-, bringes omkring brønnen. ;Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte som anvender et apparat av denne type, ifølge hvilken man etter ut-førelsen av de skrå boringer fører nevnte verktøy opp til overflaten med unntagelse av verktøyholderen, og ifølge hvilken man senker et annet verktøy som omfatter: a) en hoveddel med like mange gjennomganger som munner skrått ut ved verktøyets omkrets, som det foreligger åpninger i verktøyholderen, idet hver av de nevnte gjennomganger omfatter et bøyelig rør som inneholder en sprengladning, dennes detonator og paknings-materiale, b) et nedre parti for samvirke med nevnte verk-tøys orienteringsinnretning, c) et første organ for samtidig forskyvning og innføring av alle de bøyelige rør i de på forhånd frembragte boringer, d) et annet organ for samtidig injisering av en væske i hvert av de bøyelige rør og ut-kasting av sprengladningene, deres detonatorer og deres pak-ningsmateriale fra røret, idet det førstnevnte organ fører de nevnte rør tilbake til det indre av deres kapslinger. ;Man oppnår således i en eneste operasjon som består i å senke det annet verktøy etter tilbaketrekning av det første, å anbringe korrekt og automatisk det samlede ut-styr av ladninger, som det er tilstrekkelig å bringe til detonering etter løfting av det annet verktøy og av dettes verktøyholder, enten ved manuell styring ved hjelp av elektrisk tilkobling eller ved automatisk styring ved hjelp av detonatorer med forsinkelse. ;Erfaringen har vist at anvendelsen av skrå borehuller med en diameter mellom 2 og 6 cm og mer vanlig mellom 1/6 og 1/3 av brønnens diameter tillater nøyaktig innstilling av sprekkdannelsessonen og forebygger eventuelle skader på brønnens vegger, særlig når de skrå borehuller er anordnet symmetrisk omkring brønnen. ;Man fremstiller på denne måte nøyaktige skrå borehull, anbringer samtidig ladningene og deres tennorganer på plass ved hjelp av enkle midler, med små omkostninger og med stor sikkerhet i løpet av kort tid, idet den foreslåtte fremgangsmåte dessuten tillater at brønnens utnyttelse gjen-opptas så å si øyeblikkelig. ;Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå bedre av følgende beskrivelse under hen-visning til tegningene som angir rene eksempler på en ut-førelsesform av det verktøy sorti anvendes for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, idet fig. 1 er et skjematisk planriss a<y> den type sprekkdannelser som oppnås ved sprengning av en ladning i en brønnboring, fig. 2 viser skjematisk sprekkdannelsene i aksialsnitt i en brønn hvor der foretas sprengning, fig. 3 viser skjematisk et planriss av den type sprekkdannelser som fåes ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 4 viser skjematisk sprekkdannelser oppnådd ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i et aksialsnitt av brønnboringen, fig. 5 er et snitt gjennom brønnens akse med skrå borehuller, fig. 6 er et skjematisk riss av et lengdesnitt av et verktøy for utførelse av de skrå borehull, fig. 7 viser skjematisk et lengdesnitt av et verk-tøy for automatisk anbringelse av tennladningene, og fig. 8 viser skjematisk en ladning båret av verktøyet på fig. 7. •• For å gjøre det klarere hvordan fremgangsmåten med oppbrytning av grunnen omkring en petroleumsbrønn virker og for lettere å kunne sammenligne de oppnådde resultater ved anvendelse av oppfinnelsen og ved benyttelse av tidligere kjente fremgangsmåter, er det på fig. 1 og 2 vist de sprekkdannelser som oppnås ved sprengning av en ladning anbragt i en brønn i høyde med den sone som skal brytes opp, og på- fig. 3 og 4 de sprekkdannelser som oppnås ved anvendelse ;.av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. ;På fig. 1 og 2 er brønnens vegger vist ved 1. Linjene 2 svarer til forskyvningssonen frembragt ved sprengningen foretatt i brønnen 1. Linjene 3 er radiale sprekkdannelser og linjene 4 er de konsentriske sprekkdannelser som kan foreligge på grunn av refleksjon av de radiale bølger mot en fri overflate eller mot et miljø hvor forplantnings-hastigheten er avvikende. Man kan til disse sprekkdannelser som bare er avhengige av omgivelsene, hvori brønnen er boret, tilføye sprekkdannelse av mindre betydning, såsom antydet ved 5 og som skyldes refleksjonen av en bølge som forplantes verti-kalt. Det må erindres at i virkeligheten vil de sprekkdannelser 3.som er de viktigste, ha en tendens til å lukke seg igjen, slik at sprengningen av ladningene i selve brønnen ikke frembringer noen øket sirkulasjon av injisert væske eller ut-vunnet olje. ;I det på fig. 3 og 4 viste tilfelle ;sprenger man ladningen i. det skrå borehull, hvis vegger er vist ved 6.' Man finner igjen en forskyvningssone 7 umiddelbart omkring sprengningsstedet, men denne sone er utenfor brønnen 1. De radiale sprekkdannelser 8 er forskjøvet og går i dette tilfelle ut fra borehullet 6 med utstrekning i alle retninger, slik at noen av dem ender i nærheten av brønnens 1 vegger. Konsentriske sprekker 9 forekommer under virkningen av bølge-tog reflektert mot brønnens 1 vegger og kan denne gang forut-sies og er av større betydning enn i det på fig. 1 og 2 viste tilsvarende tilfelle for sprengning av en ladning i selve brønnen. Disse sprekkdannelser som skyldes at den radiale trykk-bølge reflekteres som strekkbølge, har tendens til å forskyve de radiale sprekker 8 og hindre deres lukking, mens sprekkene 10 som skyldes innvirkningene av de reflekterte bølgetog, for-planter seg langs det skrå borehull, fullfører gjennom-skjæringen av sterkt avgrensede terrengvolum, hvis struktur hindrer lukking av sprekkforgreningene. ;Denne spesielle struktur gjenfinnes omkring hvert av de siderettede borehull 11, se fig. 5, anbragt symmetrisk i forhold til brønnen. ;I det valgte eksempel er planene for de fire borehull 11 anbragt rettvinklet på hverandre, idet ladningene 12 er anbragt ved bunnen av borehullene og i samme høyde. ;Den samtidige avfyring av de fire ladninger fører til at de trykk som skriver seg fra hver eksplosjon, adderes og frembringer sprekker på steder som normalt for-blir intakte. ;Da fremgangsmåtene med senking og løfting av verktøyene er i og for seg kjent, kan man her begrense seg til beskrivelsen av de to verktøy som samvirker med en og samme verktøyholder og sikrer utførelsen av fremgangsmåten for oppbrytning beskrevet ovenfor. ;Verktøyholderen omfatter et rør 13 vist på fig. 6, som inneholder et legeme 17, hvilket omfatter utstyret av komponenter for selve boreverktøyet. Dette senkes ned med en elektrisk flerlederkabel 14 forbundet med verktøyets kretser ved hjelp av kobleinnretningen 15. Verktøyholderens rør 13 er gjennomtreng^ av et visst antall boringer 16 som svarer til antallet skrå siderettede borehull som man ønsker å frembringe, i det valgte eksempel 4. Disse boringer er seksjoner av sylindriske rør med sirkulært tverrsnitt i verktøyholderen 13 og hvis akse skjærer* brønnaksen under en vinkel fortrinnsvis på 45°. Føringer 18 såvel som festelabber 19 er anordnet på røret 13.

Festelabbene eller forankringene kan være av en hvilken s6m helst kjent type og fikserer rørets 13 stilling i forhold til terrenget og er fast forbundet med delen 20. Festelabbene tillater fiksering av legemets 17 orientering i forhold til røret 13. En enkel innretning, skjematisk antydet ved delen 21, orienterer automatisk legemet 17 i forhold-til delen 20 på en slik måte at det kan innstille en åpning 16 i røret 13 rett overfor en av sine åpninger. Denne innretning kan omfatte to eller fire tapper som samvirker med fire vertikale riller og fire skrå riller, slik at en første vertikal glidebevegelse oppover av verktøylegemet 17 i forhold til sin holder 13 som er forankret i brønnen i den valgte høyde, driver hver av tappene ført ved hjelp av de skrå riller mot de etterfølgende vertikale riller, idet senking av legemet 17 medfører ny innstilling overfor hverandre av passende åpninger i legemet 17 og andre huller 16 i røret 13.

Den nødvendige kraft for boreverktøyet skaffes ved hjelp av en elektrisk motor 22 med to dreieretninger og som tåler de vanlige temperatur- og trykkforhold i brønnen. Den driver en aksel -23 med utvendige riller og med en lengde som er lik eller større enn lengden av de huller som skal bores.

Omkring denne aksel glir en med innvendige riller forsynt aksel 24 som bærer et stempel 25 med samme akse. Dette stempel glir i det indre av en hydraulisk sylinder 26 som drives fra en hydraulisk krets matet ved hjelp av en pumpe 27 drevet av motoren 22. Stemplet 25 gjør det således mulig å på-trykke en oppover eller nedover rettet kraft på rilleakselen 24.

En bøyelig aksel 2 8 er festet til det nedre parti av akselen 24. Denne bøyelige aksel overfører samtidig den dreiebevegelse som påtrykkes akselen'24 ved dreining av akselen 23,. og forskyvningsbevegelsen som sikres ved hjelp av sylinderen 26. Sammensetningen av den bøyelige aksel 28 kan være en hvilken

som helst vanlig tilgjengelig på markedet.

En stiv rett hylse 29a som danner forlengelse av en stiv buet hylse 29b, tjener som glideføring for den bøyelige aksel 28. Det stive parti 2 9a har en lengde som er lik lengden av det hull som skal bores i sideretningen. Under virkningen av den buede form av partiet 29b av den stive hylse treffer akselen 28 brønnveggen 1 under en vinkel bestemt ved retningen av sistnevnte rette parti av kanalen 29b.

En borholder 30 forsynt med sitt bor 31 tillater således utførelsen av et skrått borehull. Boret er valgt fra den type verktøy som kaster avfallet utover uten å etterlate noen plugg i midten av borehullet.

Matningen av boret 31 foregår ved styring fra sylinderen 26 måtet av pumpen 27. Styrekretsen omfatter et ut-jevningskammer 32 for det indre trykk i forhold til det omgivende trykk og en fordeler 33 med elektrisk styring for å tillate løfting eller senking av stemplet eller sogar bibehold av dette i en bestemt stilling.

Smøring av boret er sikret ved hjelp av en kjøle- og smørepumpe 34 eventuelt montert på en annen aksel fra motoren 22. Pumpen 34 suger inn omgivende fluidum gjennom en sil 35 og trykker dette omkring motoren 22, hvorved dennes kjøling sikres. Dette fluidum oppsamles i høyde med det øvre parti av den stive føring 29a og kan trenge inn mellom akselen 24 og føringen 29a.

■-.I forbindelsen mellom akselen 24 og den bøye-lige aksel 28 kan man la en del fluidum trenge inn i det indre av akselen 28 for å lede dette frem til boret 31, hvor det munner ut. På denne måte vil friksjonen bli redusert mellom akselen 28 og dens føringer 29a og 29b.

Borstøvet som føres med av kjølefluidumet, faller ned i en kurv 36.

En tilbaketrekkbar finger 51 strekker seg gjennom bunnen av svlinderen 26 og anvendes til å stoppe stemplet 25 i en bestemt høyde og på denne måte begrense met-ningen av boret 31. Fingeren bærer ved sitt nedre parti, gjenger i. inngrep med en konvensjonell drlvmekanisme vist skjematisk

ved 52.

Når stemplet 25 kommer ti.1 anslag m<p>t fingeren 51 som, forutsettes å befinne seg i sin øvre slutt-stilling, vil det over stemplet frembragte overtrykk bevirke åpning av sikkerhetsventilen 53. Denne setter den del av sylinderen, hvor overtrykket opptrer, i forbindelse med led-ningen 54 ^som tjener til å føre sylinderens fluidum tilbake under stemplets bevegelse nedover.

Mekanismen 52 kan være manuelt styrt eller styrt fra overflaten eller drives automatisk alt etter arten av det arbeide som skal utføres.

Fremstillingen av de fire borehull uten ut-tagning av prøver foregår ved hjelp av det beskrevne verktøy på en ytterst enkel måte. Det er i virkeligheten tilstrekkelig etter anbringelse av røret 13 ved hjelp av konvensjonelle metoder, å senke verktøyet 17 med sin elektriske kabel 14 for at verktøyet skal automatisk få inngrep .med røret 13 i en stilling som gjør at dets sideåpning faller sammen med en av boringene 16 takket være orienteringsinnretningen 21. Når fingeren 51 er i senket stilling, settes motoren 22 igang fra overflaten og boret angriper fjellveggen. Ved slutten av bevegelsen vil den av motoren opptatte strømstyrke avta. Man veksler da dreieretning fra. overflaten. Den bøyelige aksel 28 og dens bor trekkes da tilbake inn i føringen 29a, 29b i verk-tøylegemet som man løfter delvis ved hjelp av kabelen og deretter senker igjen. Under denne bevegelse vil orienteringsinnretningen bevirke bøyning av verktøyet 9 0° i det valgte eksempel. Det er da tilstrekkelig å fortsette boringen for å frembringe det annet siderettede .borehull og fortsette slik inntil det siste borehull.

Etter denne operasjon senker man ved hjelp av den elektriske kabel verktøyet 37 uten å forandre stillingen av verktøyholderen som fortsatt er forankret i brønnen. Verk-tøyet 37 vist på fig. 7, tjener til anbringelse av sprengstoffet og til å styre tenningen av- samme.

Dette apparat omfatter en elektrisk, motor 35 med to dreieretninger og som tåler temperatur- og trykk-t i 1-standene i brønnen. Denne motor omfatter en reduksjon som driver en gjenget aksel 39. En med innvendige gjenger forsynt aksel 40 er skrudd inn på akselen 39 og bærer ved sitt nedre parti et stempel 41 som glir i en sylinder 42.

I løftet stilling er stemplet 41 fiksert til sylinderen 42 ved hjelp av stifter 43 som skjæres over ved virkningen av en på forhånd bestemt kraft.

Bunnen av sylinderen omfatter gjennomgangen lukket ved hjelp av ventiler 44 som er innstilt på et bestemt trykk og disse gjennomganger kommuniserer med like mange stive hule stenger 45 som der foreligger boringer som skal utstyres. Lengden av disse stive hule stenger er mindre enn lengden av de siderettede borehuller. De er ved deres nedre partier festet til myke hylser 46 av metall eller av plast eller lignende, med samme lengde og som glir i stive rørføringer 47, hvis åpninger ligger overfor hullene 16 i det verktøybærende rør 13. Hver hylse 46 avsluttes ved hjelp av en sylindrisk stiv del 48, hvori kan festes utstyret bestående av detonator og forsinkelsesinnretning. Delen 48 kan likeledes inkludere ladningene eller erstattes av en enkel forlengelse av røret 46 som da inneholder en stiv hylse som igjen inneholder den fullstendige ladning.

Et system av elektriske kontakter stanser motoren 38 når stemplet 41 kommer til anlegg mot den nedre flate av sylinderen 42. Dette system er skjematisk vist ved 49.

Det faste sprengstoff i form av pellets eller granulat er kapslet i sylindriske poser av plastmateriale som man fører inn i de bøyelige hylser 46. Detonatorene og eventuelle forsinkelsesinnretninger festes ved enden av hylsene, idet stengene 45 og det resterende rom i hylsene 46 kan være utstyrt med glasskuler.

Sylinderen 42 er fyllt med en inert væske 50.

Det således fyllte apparat senkes ned i brønnen og befinner seg automatisk på plass takket være verk-tøyholderens orienteringsinnretning 21.

Motoren 35 settes igang og driver senkingen av akselen 4 0 og følgelig samtidig- Inntrengning av de bøyelige hylser 46 r de siderettede borehuller. Når sylinderen er senket en på forhånd fastlagt lengde mindre enn borehullets lengde, stanses dens bevegelse ved hjelp av et anslag. Stemplets 41 stifter 4 3 skjæres over og dette trykker under sin nedad-gående bevegelse væsken 50 ut gjennom de justerte ventiler 44. Den således uttrykkede væske har et høyere trykk enn omgivelsene og tvinger ladningene og detonatorene til å forlate hylsene 46. Når den samlede væske 50 er ført ut av sylinderen, vil en kontakt ved slutten av bevegelsen stanse motoren. Man kan da sette overflaten i bevegelse i motsatt retning for å føre hylsene 46 tilbake inn i verktøyets legeme som man løfter opp sammen med verktøyholderen 13.

Det vil være klart at man kan erstatte væsken 50 med et flytende sprengstoff.

Tenningen kan styres fra overflaten. I dette tilfelle festes detonatorene til en tynn massiv elektrisk kabel. Detonatorene er forsynt med haker som forankrer dem i borehullene. De elektriske kabler i verktøyet ruller seg ut under bevegelsen oppover samtidig av verktøyet 37 og verktøyholderen 13. Tenningen styres deretter fra overflaten ved hjelp av en kontakt som betjenes når verktøyet er løftet tilstrekkelig.

Man kan også benytte en automatisk tenning. I dette tilfelle er detonatoren forbundet med et elektrisk forsinkelsessystem anbragt i den samme kapsel og som løser ut ved utkastingen fra hylsen 46. Forsinkelsen kan beløpe seg til noen timer, idet man da har anledning til å fjerne verktøyet og verktøyholderen fra brønnen.

For å øke sikkerheten ved anbringelsen av sprengstoffet, innfører man i det metalliske parti 48 en anordning som omfatter en forsinkelsesinnretning 55 (fig. 8) som holdes i røret 48 enten ved hjelp av fjærstifter eller ganske enkelt ved liten friksjon i det indre av røret. En bolt vist skjematisk ved 56, hindrer for tidlig utgang av for-sinkelsesinnretningen fra dens rom 48 og hindrer av denne grunn funksjonen av tenningskontakten 57. Under ladning av anordningen kan således operatøren håndtere ladningen med full sikkerhet. Detonatoren 58 anbringes på vanlig måte i. for-sinkeren 55 f.eks. ved enkel innskruing og den faste eller flytende ladning skjematisk antydet ved 59 omgir detonatoren.

Resten av røret kan være fylt med glasskuler 60 til pakning

av ladningen.

Selv om det ovenfor bare er beskrevet en

enkelt utførelsesform av verktøyet anvendt ifølge oppfinnelsen,

vil det være klart at når det er ønskelig å øke operasjons-hastigheten, begrenser ikke oppfinnelsen seg utelukkende til fremgangsmåten beskrevet ovenfor.for oppbrytning ved obliga-

torisk innføring av fire siderettede borehuller. Antallet borehuller kan være et hvilket som helst og avhengig i første rekke av den stedlige topografi i grunnen. Tilsvarende kan disse borehuller med eller uten uttak av prøveplugger utføres ved enkel avbøyning av et klassisk boreverktøy. Med hensyn til verktøyet for anbringelse av ladningen, er det klart at apparatet kan omfatte ett enkelt eller et hvilket som helst antall ladningsbærende rør. Disse rør kan ha en lengde lik lengden av de borehuller som skal fremstilles, idet ladningene alltid anbringes ved enden av disse rør. I dette tilfelle vil avskjæringen av stiftene 4 3 tillate løsning av sylinderen 42

fra stemplet 41 og man kan fortsette bevegelsen nedover av stemplet 41 mens man progressivt løfter rørene 46 helt til lad-ningsanordningene er fullstendig frigitt. Denne løfting kan f.

eks. være sikret ved hjelp av en enkel fjær som opprinnelig spennes ved forskyvningen av bunnen av sylinderen 42 før stiftene 43 skjæres over.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved oppbrytning av grunnfor-

masjonen som omgir en oljebrønn og omfattende anbringelse av en sprengladning ved bunnen av et hull, pakking av ladningen og detonering av denne, karakterisert ved at man borer mins^t ett hull fra brønnen i høyde med den formasjon som skal brytes opp, i en skrå og rettlinjet retning i forhold til brønnens akse, idet dette hull har en diameter som er mindre enn -halvparten av brønnens diameter og større enn en sjettedel av denne, og idet brønnens akse og aksen for det skrå rettlinjede hull ligger hovedsakelig i samme plan og vinkelen for disse akser ligger mellom 20° og 70°, samt at boringen stoppes når lengden av det skrå og rettlinjede hull er mellom 50 cm og 300 cm.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man anordner minst to skrå borehull som er identisk like og fordelt symmetrisk omkring brønnaksen, at man anbringer identiske ladninger i bunnen av borehullene og tenner ladningene samtidig.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at man fester en verktøyholder (13) utstyrt med en orienteringsinnretning (21) i den høyde hvor man ønsker å frembringe de skrå boringer, man senker med verktøyholderen (13) et verktøy (17) omfattende et stivt legeme med en gjennomgang for føring av en bøyelig aksel (28) som bærer en borkrone (31), idet gjennomgangen munner ut ved en åpning (16) i verktøyholderen (13) gjennom en sylinder med samme akse som den boring man ønsker å fremstille, man fører etter den første boreoperasjon den bøyelige aksel (28) tilbake i sin førings-innretning, man forandrer verktøyets orientering, man fort-setter med den annen boreoperasjon og de etterfølgende på samme måte, man fører nevnte verktøy tilbake til overflaten, man senker .i den fortsatt til brønnveggen forankrede verktøyholder (13) et annet verktøy (37) utstyrt med en orienteringsinnretning som samvirker med verktøyholderens, idet det annet verktøy (37) bærer like mange bøyelige rør og føringslegemer (47) som det foreligger skrå boringer, og hvert av rørene inneholder en identisk sprengladning (59), en detonator (58) og et pakningselement, man driver de nevnte bøyelige rør inn i de skrå boringer, man trykker ved injeksjon av en væske de nevnte ladninger, detonatorer og pakningselementer ut i borehullene, man trekker opp igjen verktøyholderen og verktøyet og man sprenger ladningene samtidig.

4. Apparat for anvendelse ved oppbrytning<av grunnforma-sjoner som omgir en oljebrønn ved hjelp av eksplosiver, ved en fremgangsmåte ifølge krav 1-3, som omfatter boring av sidehull til brønnen samt anbringelse og pakning av ladninger i sidehull, karakterisert ved at apparatet er sammensatt av tre adskillbare deler, idet den ene betegnes verktøy-holder og omfatter en rørformet kapsel (13) med sirkulært tverrsnitt som bærer en festeinnretning (19), åpninger (16) med jevne mellomrom i et rett tverrsnitt av kapselen såvel som en orienteringsinnretning (21), og' idet den annen del utgjør selve boreverktøyet (17) omfattende foruten en gjennomgang med sirkulært tverrsnitt og en bøyelig aksel som bærer en borkrone (31), et nedre parti som omfatter minst to tapper som griper inn i to vertikale spor i verktøyholderen under verktøyets senkning, og som griper inn i to skrå spor under delvis heving av verktøyet (17) for så å gripe inn i to andre vertikale spor under verktøyets andre senkning, på en slik måte at ved enkel løfting av verktøyet og senkning bevirker verktøyholderen dreining av verktøyet og bringer åpningen av den skrå sylindriske gjennomgang rett overfor en tilstøtende åpning i verktøyholderen, og omfattende to pumper (34, 27) drevet fra en motor (22) med to dreieretninger, hvorav den ene pumpe (34) tjener til kjøling og smøring og suger inn væske tilført fra det omgivende miljø og sprøyter denne væske, etter sirkulasjon omkring motoren (22), inn mellom den bøyelige aksel (28) og veggen i nevnte stive føring (29a, 29b), og den annen pumpe (27) fører styrefluidum til sylinderen (26), idet den tredje del, ladeverktøyet, omfatter en motor (35) med to dreieretninger, en gjenget aksel (39) som roterer sammen med motoren, i inngrep med et innvendig gjenget rør festet til et stempel (41), en sylinder (42) festet til nevnte stempel (41) ved hjelp av skjær-stifter, stive rør (45) fast forbundet med nevnte sylinder, bøyelige rør (46) fast forbundet med de stive rør, ventiler (44) justert for et bestemt trykk i nevnte sylinder fylt med væske, en elektrisk kontakt (49) styrt ved hjelp av et endeanslag for stempelets bevegelse, idet nevnte aksel drevet av motoren samvirker med det gjengede rør fast forbundet med stempelet, slik at stiftene som holder stempelet tilbake i sylinderen avskjæres når utstyret bestående av sylinder/rør kommer til slutten av bevegelsen, idet stempelet da fortrenger sylinderens væske gjennom nevnte ventiler helt til kontakten påvirket av nevnte endeanslag bevirker stans av motoren og deretter veksling av dens bevegelsesretning for å føre stempelet og sylinderen til deres utgangsstilling.