Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu i urzadzenia do wydobywania ropy naftowej zapomóca robót górniczych. Wynalazek u- widoczniono na rysunku, na którym fig. 1 wskazuje przekrój przez roboty górnicze, fig- 2 i 3 — szczególy przewodu, fig. 4 — przekrój, pokazujacy sposób stosowania o- grzewania w urzadzeniu, fig. 5 — przekrój poprzeczny plaszczyzna 5—5 fig, 4, fig. 6— przekrój poziomy dotyczacy w szczególno¬ sci ukladu przewodów zbiorczych, fig. 7 — przekrój pionowy odgalezienia, a fig. 8 — przekrój w zarysie z innym ukladem prze¬ wodów.Wedlug wynalazku do warstw ropono- snych poglebia sie szyb 1 zwyklym sposo¬ bem górniczym, a nastepnie od niego pro¬ wadzi sie chodniki 2 w rozmaitych kierun¬ kach kolo warstwy roponosnej na jednym poziomie lub w warstwach do nich przyle¬ glych. Chodniki moga znajdowac sie po¬ wyzej lub ponizej warstwy roponosnej 3, ale zawsze bardzo blisko tejze. Sa one prze¬ prowadzone tak, aby odslanialy i udostep¬ nialy górnikom mozliwie jak najwiekszy obszar powyzej i ponizej warstwy ropono¬ snej, zapomóca krótkich i niekosztowinych otworów, wykonanych w dowolnej ilosci w mniejszych lub wiekszych odstepach. Koszt wiercenia jednego otworu stanowi drobiazg w porównaniu z kosztem wybicia szybu z powierzchni. Po wywierceniu w danem miejscu robót potrzebnej ilosci otworów, zaklada sie w kazdym z nich szereg odga¬ lezien 4 i odciaga rope z warstwy ropo¬ nosnej do sieci zbiorczej, skladajacej sie zprzewodów glowach 4, kierujacych rope do zbiornika €, skad pompa 7 tloczy ja ru¬ ra 8,dor sieci ulozon'e£ na powierzchni lub do zbiornika 9.Doswiadczenie wykazalo, ze urzadzenie dziala nadzwyczaj sprawnie pod warun¬ kiem zastosowania srodków zapewniaja¬ cych dostateczny doplyw ropy do sieci przewodów i zabezpieczenia tej sieci od przedostawania sie do niej niepozadanych gazów, wody lub sprezonego powietrza, do¬ prowadzanego do zlfcza warstw ropono- snych.W mysl wynalazki niniejszego osiaga sie to przez uszczelnienie przewodów sieci zbiorczej, a w szczególnosci odgalezien u- mieszczonych w skalach plonnych, które spotyka sie czesto uwarstwione i skladaja¬ ce sie z warstwie oddzielonych od siebie plaszczyznami osadzenia sie i w których moga znajdowac sie szczeliny, wypelnione materjalem porowatym lub gruboziarni¬ stym ponizej lub powyzej warstwy ropo¬ nosnej, lub wreszcie stanowic skaly po¬ przecinane zylami, przez które woda, po¬ wietrze lub gazy moglyby przedostawac sie do sieci, albo z tej sieci moglaby uchodzic ropa- I Sposób filfrfejszy nadaje sie równiez do odciagania topy przez pewna ilosc otwo¬ rów Ikib p-ztewodów odrazu z dwóch lub wi^ee^ warstw roponosnyeh, oddzielonych od siebie skalami porowatemi lub przepu- %&£z^}$cemi skalami plonne lfotóterik 2 znajduje sie w skalach, pokry¬ wajacych zloze roponosne, które sklada sie z 4wódi wydajnych warstw r 3k, 36, przyczem warstwa 3a ograniczona 1$%t od spodu nieprzepuszczalnym spa- ffefcft 11, pod którym znajduje sie przepu- sas^aca plyny tub porowata skala plon¬ ic (2, £ód fria cierika warstwa lupfctt lta, ^OfetetoSajasa Warstwy roponosne 3b. JRopa, owte*f Sftfct pfotaliYfeh 12, znajda w nich ujfifcilt felte %ez w^4a ^tfiogtaby przedosta¬ wac sie z nich do sieci zbiorczej. Natenczas odgalezienie 4 przepuszcza sie przez skale porowata 10, warstwe roponosna 3a, lupek U, skale plonna 12, lupek lla w warstwie roponosnej dzie wydobywana ropa. Otwór 13 moze byc poglebiony nizej konca odgalezienia 4.Odgalezienie uszczelnia sie w skalach porowatych 10, celem zapobiezenia prze¬ dostawaniu sie ropy lub gazu do chodnika 2. Nalezy równiez uszczelnic odgalezienia przepuszczone przez lupek 11, skale plon¬ na 12 oraz lupek lla dowolnem szczeli¬ wem 14 w celu oddzielenia sieci przewo¬ dów od skal plonnych. Uszczelnienie moz¬ na wykonac ze smoly mineralnej olowiu, welny, asfaltu i t, d. Podczas wydobywania ropy z warstwy górnej 3a, odgalezienia na¬ lezy zaopatrzyc w otworki 15; szczeliwo, oddzielajace skaly ii i 12, wprowadza sie wówczas jeszcze przed nalozeniem szcze¬ liwa górnego.Niekiedy otworia <15 mozna pominac i rope odciagac jedynie przez otwarty ko¬ niec odgalezienia, zaglebionego w piasek roponosny. Zarówno kiedy chodnik prze¬ prowadza sie powyzej, jak i wówczas, gdy znajduje sie ponizej warstwy roponosnej, rooa przedostaje sie do przewodów pod wplywem swej ciezkosci, cisnienia hydro¬ statycznego, albo preznosci gazu ldfe po¬ wietrza. Scianki otworów wywierconych nie wykazuja sklonnosci do zalepiania sie parafina, krzepnaca wskutek doplywu po¬ wietrza zewnetrznego, krazacego ponad *via lub wskutek odciagniecia ropy a otwo¬ ru do sucha.Zdarza sie niekiedy, ze powietrze lub inny gaz sprezony, doprowadzony do war¬ stwy roponosnej w celu ulatwienia odcia¬ gania -ropy i podniesienia przez to wydaj¬ nosci; znaj duje gotowe drogi ujscia wzdluz KDfd^alezien do sieci przewodów. W podob¬ nych razach zaleca sie przedluzenie szcze¬ liwa 76 az do koiica odgalezienia.Jeden z koniecznych warttt&ftw t- — 2 —siagniecsa pomyslnych: wyników pokga na tern, aby odgalezienia byly nieprzenikliwe w miejscach przepuszczonych przez skaly plonne- Odgalezienia nalezy ukladac w ten sposób, aby ani ich scianki, ani otaczajace je szczeliwo nie dopuszczaly wytwarzania sieL polaczeni* pomiedzy kolejnymi war¬ stwami skal. Gdy spag skaly 10 jest po- chodze-aia wulkanicznego, lub wogóle, gdy fest on nieprzepuszczalny, wystarczy je¬ dynie przebic w nim otwór, aby uzyskac nalezyte uszczelnione odgalezienie.Odgalezienia pokajane na fig, 1 maja posiac odnóg od przewodu glównego 5, nie stykajacych sie bezposrednio z warstwa ro¬ ponosna, mozna j* jednak zalozyc inaczej.Tak np* odgalezienie moze stanowic samo uszczelnienie, jak to uwidocznia fig. 3, gdzie, po wywierceniu otworu z chodnika do warstwy roponosnej, otwór wypelnia si& naprzód smola, asfaltem, cementem, olowiem, welna lub podobnem uszczelnie¬ niem, a nastepnie przewierca sie to ostat¬ nie nawylot i dalej wglab warstwy ropo¬ nosnej. W ujsciu otworu wywierconego w materjale szczeliwa oprawia sie rure 4a% ustalajaca polaczenie miedzy warstwa ro¬ ponosnaa siecia przewodów zapomoca rur¬ ki, której scianki tworza odgalezienie u- szozelnione wzgledem skal plonnych, Na fig* l warstwe roponosna polaczono z chodnikiem, znajdujacym sie ponad nia, lecz oczywiscie sposoby, podane wyzej» mozna równiez zastosowac do odciagania ropy w razie, gdy chodnik znajduje sie po¬ nizej warstwy roponosnej (fig, 2), Na tej samej kopalni chodniki komory moga znaj¬ dowac sie zarówno pod, jak i nad warstwa roponosna- Spag chodnika nie zawsze jest stropem warstwy roponosnej, podobnie jak w„ drugim przykladzie, gdzie strop chodnika niekoniecznie stanowi spag war¬ stwy roponosnej. Jest to warunkiem nie¬ zbednym, aby chodnik znajdowal sie w ta¬ kiej odleglosci od warstwy roponosnej, iz¬ by ta okolicznosc pozwalala obnizyc koszt wiercenia kazdego otworu. Liczap sie z kosztem wykonania chodników, jak równiez z róznica kosztów wiercenia skaly miek¬ kiej i twardej, wypada niekiedy prowadzic chodnik na dosc znacznej odiegiosci ai stropu warstwy roponosnej, jak np, w od¬ leglosci 8 do 15 m. Jezeli wpoblizu war¬ stwy roponosnej znajduja sie skaly miek¬ kie, to wypada czestokjfoc taniej przetaU cie chodnika w tych wlasnie skalach i wiercenie otworów przez te akaly. JeZ^U skala stropu, posiadajaca np. grubosc 1«5. m, jest porowata lub popeka&a poprzed¬ nie, to moze to usprawiedliwió pozostawie¬ nie spagu lub stropu chodnika w znacznej odleglosci powyzej lub ponize}, odpo* wiednich warstw skalnych.Spag ma powierzchnie czesto falista* pomimo to jednak spag. i strop chodnika winny miec kierunek poziomy i miec tyl¬ ko lekkie pochylenia w miejscach, gdzie skala wytwarza pewien upad z poziomem; Z tych i innych jeszcze powodów zdar«a sie czesto, ze odgalezienia laczace, chodnik z warstwa roponosna musza przebijac nie* kiedy jedna lub kilka warstw skal plon* nych, przepuszczalnych lub porowatych, Skaly plonne odgradza sie wówczas od sie¬ ci przewodów i od zloza uzytecznego zapo* moca rurek uszczelniajacych 14, ulozonych w sposób juz podany pomiedzy odgalezie¬ nie i powierzchnie wewnetrzna otworu w miejscu, gdzie przebito skaly plonne.Fig, 4 i 5 podaja bardzo wazny szcze¬ gól wynalazku, a mianowicie sposób wy* twarzania odgalezien w warstwie ropo* nosnej. Proponowano juz wykonywanie chodników w samej warstwie roponosnej i odprowadzanie ropy sciekajacej do nich.Wobec jednak powstawania w chodniku par i gazów latwo zapalnych, ten sposób jest bardzo niebezpieczny. Chodniki zo* staja uszczelnione, jak to juz wspomniano wyzej, od warstw zawierajacych rope i ga* zy. Mozna jednak stosowac tu sposób juz wskazany, t, j, odciagania ropy rapomooa - 3 -chodników przeprowadzonych w piasku ro- ponosnym bez wywolania wybuchu gazów, przyczem osiaga sie zarazem ogromna o- szezednosc, gdyz tych chodników nie po¬ trzeba wykonywac. W tym celu wytwarza sie w warstwie roponosnej miejsca o ula¬ twionym doplywie do nich ropy z okolic sasiednich, co uskutecznia sie zapomoca ciepla doprowadzanego do warstwy ropono¬ snej zapomoca grzejników, umieszczonych w niewielkich od siebie odleglosciach, wy¬ twarzajacych swem wspólnem oddzialy¬ waniem jedna ciagla zyle goracego piasku.Jak widac na fig, 4 i 5 niektóre odga¬ lezienia zostaja uzyte jednoczesnie do o- grzewania warstwy zapomoca np. wypro- mieniowujacych cieplo rurek zagietych 20, polaczonych jednym koncem z parowa ru¬ ra zasilajaca 21, a drugim — z rura odlo¬ towa 22. W razie potrzeby pare mozna wpuszczac wprost do warstwy roponosnej odnoga 23. W warstwie ogrzanej zapomo¬ ca rur lub przez bezposrednie zetkniecia sie warstwy z para, powstaja odcinki o- grzane rozszerzajace sie na obie strony kazdego odgalezienia, az do wytworzenia sie wspólnej goracej zyly A w warstwie roponosnej. Nagrzana warstwa oddaje swa rope, a wzamian doplywa do niej ropa z sasiednich dkolic nieogrzanych. Ogrza¬ nie rozszerza sie stopniowo coraiz to dalej i pozwala czerpac rope z obrebu coraz to obszerniejszego.Mozna tu utworzyc jednoczesnie dwie lub wiecej zyl podobnych z zastosowaniem w nich ssania i tloczenia w celu zarówno powiekszenia wydajnosci ropy, jak i roz¬ szerzenia uzytecznego przekroju samych zyl. Na fig. 6 pokazano dwie gorace zyly w warstwie roponosnej D i E, majace róz¬ ne kierunki od szybu 1, znajdujace sie pod katem prostym, lub równolegle do siebie, a wzdluz kazdego z przylegajacych do nich chodników ciagnie sie rura zbiorcza 5, od której zbaczaja odgalezienia 4, zaglebione w warstwie roponosnej.Rury parowe 20, zaczynajace sie od ru¬ ry zasilajacej 21, ogrzewaja warstwe ropo- nosna. Kolo szybu w chodniku lub komo¬ rze z nim polaczonej pracuje pompa gazo¬ wa 30, napedzana np. parami, wprowadza- nemi zapomoca zaworów 31 z rury glównej 5, znajdujacej sie w chodniku i zaopatrzo¬ nej w zawory 32 do odciecia ich od ogólnej sieci przewodów zbiorczych. Zawory po¬ siadaja taki ustrój, iz strone ssawna pom¬ py 30 mozna polaczyc z jedna, a strone tloczna — z druga z rur glównych 5, wo¬ bec czego gorace gazy, zawarte w jednej z zyl, mozna z niej ssac i tloczyc do zyly drugiej; skoro wiec w jednej zyle gazy sa ssane, to w drugiej beda tloczone, przy¬ czem w zyle, z której gazy sa ssane, do¬ plyw wzrasta, a w zyle, gdzie gazy £a tlo¬ czone, goracy gaz rozchodzac sie naze- wnatrz przenosi cieplo na wieksza odle¬ glosc od odgalezien, anizeli to byloby moz¬ liwe, gdyby cieplo rozchodzilo sie w war¬ stwie jedynie droga przewodnictwa. Zmie¬ niajac naprzemian polaczenia pompy w sposób powyzszy mozna zwiekszyc doplyw ropy i rozszerzyc same zyly ogrzewane.Aczkolwiek ogrzewanie stanowi zazwy¬ czaj najskuteczniejszy sposób wytwarza¬ nia zyl ulatwiajacych doplyw ropy, to jed¬ nakze mozna w tym celu poslugiwac sie i innemi sposobami. Tak np, mozna zastoso¬ wac pompowanie ropy z warstwy w celu utworzenia miejsc czyli zyl, do których moglaby doplywac ropa z dalszych miejsc; w tym celu otwory w warstwie wierci sie w niewielkich od siebie odleglosciach tak, aby miejsca osuszone przez kazde z tych odgalezien laczyly sie ze soba.Fig. 7 uwidocznia odgalezienie podobne, W skale pokrywajacej i w warstwie ropo¬ nosnej wierci sie otwory o malej srednicy.Na rysunku wskazano jeden tylko otwór, w rzeczywistosci jest ich tyle, aby cala przestrzen osuszana przez nie stanowila jedna ogólna zyle. Do kazdego otworu wprowadza sie rure, która wpoblizu górne- — 4 —go koncsi izamocowuje sie szczeliwem i la¬ czy z siecia przewodów zbiorczych* Pompy zastosowane w tern urzadzeniu niekoniecz¬ nie musza znajdowac sie w wiekszej odle¬ glosci ponad rurami (zazwyczaj w odleglo¬ sci mniejszej niz wysokosc cisnienia baro- metrycznego), tak ze niema zadnych trud¬ nosci przy ssaniu niemi ropy do góry i wtlaczania jej do sieci przewodów zbior¬ czych.Nalezy zaznaczyc, iz odciaganie ropy odbywa sie zawsze od spodu otworu, wo¬ bec czego piasek pozostaje zasadniczo zwolniony od ropy, poczynajac od góry az do dna otworu. Wolna przestrzen miedzy rura i scianka otworu jest zazwyczaj wy¬ pelniona gazem sprezonym, co zapobiega gromadzeniu sie ropy wokolo rury. Sila ciezkosci ropy moze wówczas dzialac w calej pelni, wytwarzajac wokolo kazdej ru¬ ry przestrzen wolna od ropy. Po uplywie krótkiego czasu te suche przestrzenie la¬ cza sie ze soba, wytwarzajac rodzaj su¬ chego obszaru, w którym mozna zastoso¬ wac nastepnie ssanie i tloczenie, celem przyspieszenia doplywu ropy.Jezeli zyla z siecia przewodów zbior¬ czych znajduje sie pod poziomem piasku roponosnego, to do odciagania ropy z otwo¬ rów mozna uzyc sily ciezkosci ropy; zyla wytwarza sie w tym przypadku podobnie jak poprzednio. Poniewaz przebija sie je¬ den lub kilka chodników oddzielonych od zloza, zawierajacego rope i gazy, co czyni prace w nich zupelnie bezpieczna; te chod¬ niki znajduja sie w plaszczyznie prawie równoleglej do plaszczyzny zyl bez ropy.Jednoczesnie stosowanie chodników i po¬ dobnych zyl jest bardzo korzystne.Sposób niniejszy godny jest polecenia i z tego równiez wzgledu, iz umozliwia sku¬ teczne i latwe regulowanie wydobywania ropy z warstwy roponosnej, a mianowicie pozwala stopniowo zmniejszac poziom od¬ ciagania ropy w danej czesci obszaru, gdy tymczasem, przy stosowaniu otworów wiertniczych, wydobywanie ropy z obszaru, znajdujacego sie na spodzie kazdego otwo¬ ru, rozchodzi sie nazewnatrz rozszerzajace- mi sie stopniowo kregami o wydajnosci malejacej w miare oddalania sie od otwo¬ ru. Uklad chodników 2 moze tworzyc siec (fig. 8) na podobienstwo ulic miasta tak, iz poszczególne chodniki otaczaja dane po¬ le B warstwy roponosnej. Wzdluz tych chodników umieszcza sie przewody glówne 5, o3L których zbaczaja wglab warstwy od¬ galezienia 4 w takich odstepach od siebie, aby otaczaly pole B. Odciaganie ropy, wla¬ sciwe kazdemu odgalezieniu, rozchodzi sie oczywiscie na wszystkie strony, lecz gdy szereg takich odgalezien otacza dane pole ze zwiekszajacem sie odsaczaniem, linje graniczace przesuwaja sie stopniowo ku srodkowi pola B w sposób oznaczony na rysunku linjami przerywanemi C. Skutecz¬ nosc odciagania ropy wobec tego wzrasta lecz nie maleje, w przeciwienstwie do tego, co ma miejsce podczas wydobywania ropy z otworów wiertniczych.Wynalazek niniejszy pozwala obnizyc zjawisko nazywane stozkowaniem pod wplywem gazu, nagromadzonego ponad ro¬ pa, lub wody znajdujacej sie ponizej. Woda przesiaka, jak wiadomo, przez warstwe ro- ponosna latwiej niz ropa, w razie wiec wy¬ wiercenia otworów o srednicy dosc znacz¬ nej (np. 30 mm lub wiecej) warstwa znaj¬ dujaca sie bezposrednio pod spodem otwo¬ ru zostaje pozbawiona ropy i nasiaka wo¬ da pochodzaca z miejsc sasiednich. Po po¬ wstaniu podobnego polaczenia woda gro¬ madzi sie w tym otworze w ilosciach coraz to wiekszych, tworzac stopniowo stozkowa przestrzen wypelniona woda, która moze dotrzec az do wierzchu otworu i zapobiec dalszemu odciaganiu ropy z otworu.Okazuje sie, ze to zjawisko slabnie, w miare zmniejszania srednicy otworu. Je¬ zeli wiercenie z powierzchni ziemi otworów o srednicy bardzo malej jest niezmiernie utrudnione, to przewody stosowane w spp- — 5 —sobie niniejszym moga posiadac srednice bardzo niewielka. Dzieki rozmieszczeniu wielkiej ilosci cienkich przewodów po obszarze ropenosnym mozna miarkowac przyplyw lub cofanie wody, gazu lub in¬ nych cieczy, zapomoca odpowiedniego roz¬ mieszczenia zaworów, przyczem mozna za¬ wsze odciac pewna czesc calej sieci prze¬ wodów, celem zapobiezenia przedostawa¬ niu sie do niej wody lub gatzu. Wielka ilosc malych przewodów zmusza gaz lub wode postepowac wzdluz prawie równej pla¬ szczyzny poprzez caly obszar, zamiast gromadzenia sSa ich w pewnych tylko miej¬ scach, t. j, w okolicy poszczególnych otwo¬ rów, które nastepnie nalezaloby odciac, a- by stozek wody lub gazu mógl sie cofnac.Jezeli w urzadzeniu niniejszem stosuje sie pare do celów ogrzewania lub napedu, to wszystkie rury parowe powinny byc o- tulone azbestem lub materjalem podobnym, w celu zaoszczedzenia ciepla i zmniejsze¬ nia skraplania sie pary.Stosowanie niniejszego sposobu górni¬ czego mozna zmieniac w rozleglych grani¬ cach w zaleznosci od poszczególnych wa¬ runków. W ukladzie wedlug fig. 8 dziala¬ nie pompy gazowej hib powietrznej mozna odwracac w odstepach czasu zaleznych od potrzeby szybszego lub wolniejszego wy¬ dobywania ropy, np. prawie co godzine lub co dwie godziny — skoro chodzi o szybki doplyw ropy, a rzadziej, gdy wydajnosc obszaru jest mniejsza. Te czynnosc usku¬ tecznia sie równiez rzadziej, gdy wymiary zyl goracego piasku sa wieksze.W wynalazku niniejszym wprowadzic mozna oczywiscie rozmaite /zmiany, nie wy¬ kraczajac przez to bynajmniej poza obreb samej jego istoty. PL