DE1049810B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entgasung von Bohrschlamm, wobei die Vorrichtung vorzugsweise mit einer Kohlenwasserstoffe abfangenden Vorrichtung versehen ist.

Beim Bohren von Erdöllöchern ist es heute ständige Praxis, eine Zirkulationsflüssigkeit, die allgemein Bohrschiamm genannt wird, dazu zu verwenden, das Bohrgestänge zu kühlen und zu schmieren, Bohrklein aus dem Loch zu entfernen, das Bohrrohr zu schmieren und ein Polster oder einen dichtenden Überzug für ein frei liegendes, gebohrtes Loch zu bilden und weiterhin einen steuerbaren hydraulischen Abschluß oder Belastung zu erhalten, um unverhofftes Ausströmen aus dem Loch zu verhüten. Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf die letztere Funktion.

Der Schlamm wird in dem Maße, wie das Bohrloch tiefer wird, durch Zufügung von pulverisiertem Baryt (Bariumsulfat) schwerer gemacht, um den eventuell auftretenden öl- oder Gasdrücken entgegenwirken zu können. Da aber der mehr oder weniger starke Gasgehalt im zurückgeförderten Schlamm das spezifische Gewicht des "Schlammes" vermindert^^- müssen diese gasigen Bestandteile entfernt werden, ehe der Schlamm wieder dem Bohrloch zugeführt wird.

Wenn diese Entgasung nicht erfolgt, besteht die Gefahr, daß der Prozeß außer Kontrolle gerät, falls z. B. eine ein dickes Gasdestillat enthaltende Zone durchstoßen wird. Wenn diese Zone angebohrt wird, werden alle darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe von dem zirkulierten Schlamm aufgenommen. Diese können völlig zu Flüssigkeiten unter dem Druck des Bohrgestänges kondensiert werden. Wenn der Schlamm aber im Bohrloch nach oben steigt, wobei eine stetige Abnahme des Druckes stattfindet, verwandeln sich diese verflüssigten Gase wieder in Gase, dehnen sich aus und erleichtern den Schlamm, indem er mit Gas durchsetzt wird oder indem er mit Gas »verschnitten« ist. Wenn der Schlamm jetzt weiterzirkuliert, nimmt er weiteres Gas auf, wodurch er noch leichter wird, was zur Folge hat, daß, ehe noch Gewichtsstoffe zu^ gegeben werden können, das Bohrloch durch Verlust der Gewichtssteuerung anfängt, zu fließen.

Bei den meisten früheren Bohrvorrichtungen versuchte man die Entfernung der leichten Bestandteile aus dem Schlamm dadurch zu erreichen, daß der Schlamm durch lange Tröge oder Gräben geleitet und mit Spritzdüsen in Schlammtanks behandelt wurde. Diese älteren Verfahren erreichen aber nur eine teilweise Entfernung der Gase, und man verließ sich auf die Einführung zusätzlicher Gewichtsstoffe in den Schlamm, um die Wirkung des Gases aufzuheben, das nicht entfernt werden konnte.

Diese zusätzlichen Gewichtsstoffe bedeuten eine erhebliche finanzielle Belastung für die Bohrgesellschaf-

Vorrichtung zur Entgasung
von Bohrschlamm

Anmelder:
Salt Water Control, Incorporated,
Fort Worth, Tex. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Bischoff, Patentanwalt,.
Hannover, Am Klagesmarkt 10-11

Ransome W. Erwin, Fort Worth, Tex. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

ten, und außerdem gefährdet das Arbeiten mit nur teilweise entgastem Schlamm den reibungslosen Ablauf des Bohrens. Durch die erfindungsgemäße Vor-

s5 richtung ist es jetzt jedoch möglich, den Schlamm vollständig zu entgasen und die vorher angeführten Nachteile auszuschalten.

Es sind auch schon Schlammentgaser bekannt, bei denen die Entgasung in einem Kessel vorgenommen wird, jedoch sind hierbei keine Mittel vorgesehen/den Schlammkreislauf und somit den Bohrbetrieb weiterzuführen, wenn der Entgasungstank aus irgendeinem Grunde ausfällt. Außerdem wird hierbei dieser Tank mit einer Düse betrieben, die so arbeitet, daß in dem Gastank gasfreier und gashaltiger Schlamm wieder gemischt werden, wobei zusätzlich auch noch eine dem. Schlammstrom entgegengerichtete Strömung besteht, daß der Strom aus der Düse auf eine schräg gestellt vorhandene Platte trifft, wodurch der Wirkungsgrad des Entgasers stark herabgesetzt wird. Diese und andere Nachteile der bekannten Entgasungseinrichtungen werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vollständig beseitigt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ent-

gasen von Bohrschlamm für Erdölbohrlöcher, bei der der Schlamm in Längsrichtung durch einen horizontal liegenden Tank fließt, in dem ein Unterdruck erzeugt wird, um das in dem Schlamm enthaltene Gas frei zu machen, wobei der Schlamm aus einer sich unter der oberen Wand des Tanks entlang erstreckenden Rinne über schräg nach abwärts in Richtung auf die Tankwand zu liegende Kaskadenbleche herab und weiter nach unten über die sich einwärts wölbende Tankinnenwand in einen Sammelraum des Tanks fließt,

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wobei unterhalb der an die Schlammzuführungsrinne richtigt und anzeigt, wenn Kohlenwasserstoffgase aus anschließenden Kaskadenbleche weitere von der Tank- dem Schlamm entfernt werden. Während dieses auf innenwand beiderseits nach innen führende geneigte ein Blatt aufgezeichnet wird, schlägt ein mit einer die Kaskadenbleche vorgesehen sind, unterhalb welcher Bohrlochtiefe aufzeichnenden Karte synchronisiertes eine weitere Kaskadenstufe aus einem Paar sich von 5 Läutewerk an, so daß es möglich ist, die ungefähre innen schräg nach außen erstreckender Kaskaden- Tiefe des Bohrloches zu bestimmen, wenn Gas gebleche angeordnet ist. fördert wird.

Die Erfindung ist eine Weiterentwicklung der Vor- Weiter ist eine Meßuhr vorgesehen, um die entrichtunggemäß der deutschen Auslegeschrif 11025 805. fernten Gase zu messen. Diese Daten erhalten eine Die Weiterentwicklung besteht im wesentlichen darin, io besondere Bedeutung bei diesem Verfahren, da der daß auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gesamte Schlamm vollständig und kontinuierlich entder Einrichtungen im Entgasungstank ein beträcht- gast wird. Dieser Verfahrensschritt kann auch mit Hch längerer Schlammweg erzielt wird und damit eine einem Tiefenlogg synchronisiert oder in Beziehung bessere, vollständigere Entgasung des Schlammes. gebracht werden, das ^ine übliche Vorrichtung ist, die Ein weiterer Fortschritt ergibt sich durch die Anord- 15 jetzt bei vielen Bohranlagen verwendet wird,
nung der Waschrohre und der Gasabf ührungsleitungen. Gasdetektoren und Alarmvorrichtungen sind jetzt

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schlamment- bei vielen Schlammwegen bei Bohranlagen in Vergasungsvorrichtung liegt darin, daß diese ohne Ventile wendung. Aber wenn nicht im wesentlichen alles Gas oder bewegliche Teile in dem Strömungsweg des aus dem Schlamm entfernt wird, ehe er wieder in das Schlammes arbeitet. Das ist wegen der Schmirgel- ao Bohrloch zurückgeleitet wird, würde eine quantitative eigenschaften des Schlammes und seiner Neigung, Gasbestimmung wenig oder gar keinen Zweck haben, alle Teile, mit denen er in Berührung kommt, zu über- Wenn aber im Schlammkreislauf das gesamte Gas entziehen oder zu versetzen, von großer Bedeutung. fernt wird, gibt der Gasdetektor bei diesen Schlamm-

Außerdem ist ein ungestörter Strömungsverlauf entgasungsvorrichtungen oder in den Schlammströmen

durch die Entgasungsvorrichtung gewährleistet, da as vor der Vorrichtung viele Hinweise und Infor-

keine kleinen öffnungen oder Durchlässe vorhanden mationen, mit deren Hilfe es möglich ist, weitgehendst

sind, die von körnigen Bestandteilen in dem Schlamm gasfreien Schlamm in das Bohrloch zurückzuleiten,

verstopft werden könnten. Wo elektrische Kraft günstig verwendet werden

Durch die Verwendung eines hohen Vakuums und kann, um den Motor der Gasevakuierungspumpe zu großer freier Flächen, über die der Schlamm geleitet 30 betreiben, sieht die Erfindung weitere Mittel für die wird, werden die Gase ohne scharfe Bearbeitung oder Gasanzeige- und Meßvorrichtung vor. Es hat sich her-Schleuderung, wie sie andere Schlammentgasungsvor- ausgestellt, daß, wenn keine Gase in den Schlamm einrichtungen verwenden, entfernt. Es hat sich gezeigt, treten, die Vakuumpumpe wenig Arbeit leistet, so daß daß wohl durch Zentrifugation des Schlammes Gas ein Minimum an elektrischer Kraft für den Motor entfernt werden kann, solche Bearbeitung jedoch 35 verwendet wird. Sobald jedoch irgendwelches Gas er' suspendierte Gewichtsstoffe herausschleudert. zeugt wird, beginnt die Pumpe Arbeit zu leisten, so

Trotz der vorhandenen großen Flächen ist die An- daß sofort eine entsprechende Arbeitsleistung von dem

lage so aufgebaut, daß sie die_gleiche_freie jOJjerfläche __M9l°i J^r^rlMgt wird^omitjst jeijie_Strommeßvor^

ergibt, wie ein viel größerer Behälter von anderen richtung in dem Schaltkreis des Motors für sichtbare

Entgasungsvorrichtungen ergeben würde, und die 40 und aufzeichnende Anzeige eine andere Methode, um

leicht in jeden Schlammtrog einer Bohranlage hinein- das Gas anzuzeigen. Diese Anzeigevorrichtung zeigt

paßt, ohne zusätzliche Bodenfläche zu beanspruchen. alle Gase, die anfallen, sowohl Luft als auch Kohlen-

Es wurde gefunden, daß eine Belüftung von Gas Wasserstoffe, an. Falls entstehende Wasserdämpfe

enthaltendem Schlamm die Entfernung des Gases in dieses Strommeßanzeigeverfahren stören sollten, kön-

manchen Fällen unterstützt, und die vorliegende Er- 45 nen sie durch Einbauen einer Trockenvorrichtung in

findung sieht vor, die Entmischung und die Bewegung die Saugleitung der Vakuumpumpe entfernt werden,

des Schlammes mit Luft an der Stelle vorzunehmen, In vielen Fällen sind sie konstant und ihre Entfernung

an der der Schlamm in die Vakuumentgasung eintritt. überflüssig.

Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß ein Die Schlammentgasungsvorrichtung kann weiterhin

großer Luftüberschuß zugeführt werden muß, um zu so so eingestellt werden, daß, falls gewünscht, der

verhindern, daß Änderungen eintreten, die zu einer Schlamm, der die Bohrlochbestandteile enthält, durch

explosiven Luft- und Gasmischung führen. die Entgasungsvorrichtung strömt, ohne vorher der

Ein weiterer Vorteil ist die Schaffung einer im Atmosphäre ausgesetzt zu werden. Die neue Ausfüh- Vakuum durchgeführten Kaskadenbehandlung des rung der Schlammentgasungsvorrichtung unterwirft Schlammes, ohne daß Gas und Schlamm sich stören 55 somit alle öl- und Gasformationsschnitte einem inten-

oder im Gegenstrom befinden, was in der Beschrei- siven Vakuum, so daß viele der in ihren Poren ent-

bung der Erfindung ausgeführt werden wird. haltenen Kohlenwasserstoffe durch die Vakuumpumpe

Durch die Anordnung ausreichender Abschaltvor- evakuiert werden. Durch die Verwendung eines Inrichtungen wird die Möglichkeit ausgeschlossen, daß strumentes, das auf dem Markt ist, ist es möglich, versehentlich Schlamm in die Gas absaugende 60 qualitative Aufzeichnungen zu machen und anzuzeigen, Vakuumpumpe eingesaugt wird. ob die Kohlenwasserstoffe leicht wie Methan oder

Ferner ist die Schlammentgasungsvorrichtung so schwerer als Benzindämpfe sind. Falls es sich um

ausgeführt, daß im Falle einer Stillegung aus irgend- Benzindämpfe handelt, würde diese Tatsache eine öl

welchen unbeabsichtigten oder beabsichtigten Grün- oder Gas abgebende Formation anzeigen, im anderen

den der zirkulierende Schlamm automatisch die Ent- 65 Falle trockenes Gas.

gasungsvorrichtung umläuft und einen Weg nimmt, Die Erfindung wird nun ausführlicher an Hand der

den er genommen hätte, falls keine Schlammentga- Zeichnungen, die Beispiele darstellen, erläutert,

sungsvorrichtung vorhanden wäre. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht in schemain die Anlage mit einbegriffen ist ein qualitativ tischer Darstellung der Schlammentgasungsvorrichanzeigender Gasdetektor, der den Arbeiter benach- 70 tung;

1

Fig. 2 ist eine 'schematische Ansicht, die die Entgasungsvorrichtung in Verbindung mit einem Bohrloch zeigt;

. Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch die Entgasungsvorrichtung im wesentlichen entlang der Linie 3-3 der Fig. 1.

Es wird zuerst Bezug auf die Fig. 1 und 3 genommen. Gas enthaltender Schlamm aus dem Rohr 1 tritt in einen Schlammtrog 2 durch den Auslaß 3 ein, ehe er in den Schlammentgasungstank 62 gelangt. Die Leitung ist im allgemeinen eine Schüttelrinne oder eine Auslaßleitung aus einem Verteiler, oder es kann der Verrohrungskopf des Bohrloches selbst sein, der vor der Schüttelrinne liegt. Der Schlammentgasungstank 62 ist ein geschweißter Druckbehälter, ungefähr »5 1 m im Durchmesser und ungefähr 3 m lang. Er ist horizontal über dem Schlammtrog 2 gelagert, zwischen dem Schlammleitungsverteiler des Bohrloches uiid der üblichen Schlammherrichtungsgrube, von der eine bei 69 in Fig. 2 gezeigt ist. Der mit Gas durch- »o setzte Schlamm wird durch Vakuum aus einem Sumpf 4 durch die Einlaßöffnung 5 aufgesaugt. Diese Leitung hat gewöhnlich eine lichte Weite von 20 cm, die für verschiedene Saugtiefen vermittels eines verschiebbaren Aufsatzes 7 eingestellt werden kann. Der das Gas enthaltende Schlamm wird in den oberen Teil des Entgasungstanks bei 8 durch eine offene Schlammzuführungsrinne 9 eingeführt. Das Ende derselben ist bei 10 mit einem Verschlußdeckel versehen. Es ist vorteilhaft, in bestimmten Zeitabständen die Leitung9 sorgfältig durch Druckwasser, das aus einem Waschrohr 42 austritt, auszuwaschen.

Der das Gas enthaltende Schlamm fließt aus der Rinne 9 in radialer Richtung heraus und fließt in Richtung auf die Tankwand zu über ein Paar von geneigten Kaskadenplatten 11 herab. Diese Platten verteilen den Schlamm auf eine dünne Schicht von beträchtlicher— Oberfläche—so-daß-das-Gas-aus-dem-— Schlamm bei dem im Tank herrschenden Unterdruck leicht entweichen kann. Zugleich werden auch im Schlamm etwa vorhandene, leicht flüchtige Kohlenwasserstoffe verdampft und ausgespült. Der Schlamm wird dann weiter dem Vakuum ausgesetzt, indem er von den Platten 11 auf ein Paar nach unten und nach innen geneigter Kaskadenplatten 12 gelangt (Fig. 3), die zur Mitte des Entgasungstanks führen. Dann fällt der Schlamm auf ein Paar geneigter Dachkaskadenplatten 13, um sich in zwei Ströme zu teilen, die in den unteren Teil des Entgasungstanks führen. Auf diese Weise wird ein beträchtlich langer Schlammweg erreicht und damit eine vollständige Entgasung gewährleistet. Der entgaste Schlamm tritt dann in ein U-förmiges Rohrknie einer Austrittsleitung 15 an der Auslaßöffnung 14. Dieses zur Abdichtung dienende Knie hat auch eine lichte Weite von ungefähr 20 cm im Durchmesser, deren Saugeinlaß in der Stirnfläche des Behälters liegt, so nahe der .Bodenwand, wie es möglich ist. Der entgaste Schlamm fließt dann durch ein im Durchmesser verringertes Düsengehäuse 17 an dem Punkt 16. Das Düsengehäuse 17 kann zum Zwecke der Reinigung oder der Überwachung durch Abschrauben der Kupplung 39 entfernt werden. Der entgaste Schlamm wird dem Vakuum-Entgasungsbehälter 62 vermittels einer Spritzdüse 38 entzogen.

Die Quelle zur Erzeugung der Strahlkraft für diese Düse ist vorzugsweise unter Druck stehender Schlamm aus der Zirkulationspumpe. Der unter Druck stehende Schlamm kommt vorzugsweise von einer Pumpe 70 (Fig. 2) und tritt in das Düsensystem bei 39 über das Ventil 37 ein. Der Schlamm wird durch die Strahl-810

düse 38 expandiert und zieht somit den entgasten Schlamm ab, um ihn wieder bei 18 in den Kreislauf zu geben. Von hier gelangt der entgaste Schlamm zweckmäßigerweise in eine Schüttelrinne 67 (Fig. 2) zur Entfernung des Rohrkleins und dann in einen oder mehrere Gruben 69, aus denen er von einer oder mehreren Schlammpumpen 70 in das Bohrloch zurückgefördert wird.

Bei der Entfernung der Gase (Luft und Kohlenwasserstoff) aus der großen frei liegenden Schlammfläche im Entgasungstank ist es von entscheidender Bedeutung, die Entfernung bei einem Minimum von Gegenstromkontakt mit der auf den Kaskadenflächen herabströmenden Schlammschicht vorzunehmen. Das gelingt auf wirkungsvolle Weise durch besondere Paare von Gasabströmrohren 65. Es ist nur ein Paar gezeigt, aber die Entgasungsvorrichtung hat vorzugsweise mehrere Paare dieser Gasabströmrohre, die ebenfalls als Verbindungsteile zwischen den Kaskadenplatten dienen. Diese Rohre nehmen das Gas durch die öffnungen 19, 20 und 21 (Fig. 3) auf. Die öffnung 19 am oberen Ende nimmt das Gas auf, welches auf dem ersten Paar der Kaskadenplatten 11 entfernt wird, die öffnung 20 das Gas, welches auf den Dachkaskadenplatten 13 entfernt wird, und die öffnung 21 nimmt das Gas aus dem Schlamm auf, wenn dieser auf dem unteren Teil der Behälterschale 62 zur Auslaßöffnung 14 strömt. Das Gas, das auf dem zweiten Paar der Kaskadenplatten 12 entfernt wird, geht direkt in eine Hauptgasauslaß- oder Sammelleitung 23. Alle übrigen Gasteilströme, die durch die oben beschriebenen Entlüftungsleitungen 65 aufgenommen werden, treten durch die öffnungen 22 aus und in die Sammelleitung 23 ein.

An die Sammelleitung 23 ist ein durch ein von einem Schwimmer betätigtes Ventil 24, zu dem der Schwimmer 59 gehört, angeschlossen. Der Schwimmer 59-steigt-mitdem"Schfammniveau" iri~dem Enfgäsungsbehälter an, wenn dieser überschwemmt wird, und schließt das Ventil 24, ehe der Schlamm die Gasaustrittsleitung 23 erreicht, so daß der Möglichkeit, daß Schlamm in die Gasaustrittsleitung eintritt, entgegengewirkt wird. Das entfernte Gas strömt die aufwärts steigende Gasleitung 25 durch die Rohrverbindung 58 empor. Das Rohrstück 58 gestattet die Entfernung der Gasabführungsleitung 23 und des Ventils 24 zum Zwecke der Reinigung, Reparatur oder Inspektion. Das Gas strömt aufwärts durch ein umgekehrtes U-Rohr und strömt dann in eine herkömmliche, von einem Schwimmer betätigte Flüssigkeitsfalle 28 (Schwimmer nicht gezeigt) an der Stelle 27. Ein aufwärts gerichteter Bogen 26 ist so hoch, daß er es verhindert, daß schwerer Schlamm bis zu diesem Punkt gehoben wird, falls das Schwimmerventil 24 versagen sollte. Dadurch ist eine weitere Sicherheitsvorrichtung geschaffen, um zu verhindern, daß Schlamm in die Vakuumpumpe 32 eintritt. Sollte sich irgendwelcher Schlamm oder Flüssigkeitskondensat bilden oder mit dem Gas übertreten, werden sie in der Falle festgehalten. Die innere Ausführung der Falle ist nicht gezeigt. Wenn die Flüssigkeit in der Falle ansteigt, schließt ein Schwimmer die Auslaßöffnung, so daß verhindert wird, daß Flüssigkeit in die Vakuumpumpe 32 eingesaugt wird. Die Gase strömen aus der Schwimmerfalle 28 durch die Auslaßöffnung 29, dann durch einen Druckminderer 30 zur Vakuumpumpe an ihrer Eingangsseite 31. Diese übliche Vakuumpumpe 32 drückt die Gase bei 33 heraus, so daß sie durch einen Gasdetektor 34 strömen. Der Gasdetektor ist eine andere, weit verbreitete Vorrichtung, die die

geringsten Spuren von Kohlenwasserstofigasen anzeigt. Ein Meßinstrument 61 zum direkten Ablesen kann dort durch Verbindungsdrähte aufgestellt werden, wo es der Bedienungsmann sehen kann. Mit dieser Anordnung kann ein Diagrammstreifen (nicht gezeigt) verbunden werden. Das Gas strömt aus dem Gasdetektor 34 durch einen üblichen Gasmesser 63 bei 35 in die Atmosphäre. Die Gasuhr kann ein schreibendes Gerät sein,: wodurch es möglich wird, diese Anordnung zur Messung der Tiefe, in der Gas auftritt, und für Vergleichszwecke zu verwenden.

Viele Schlamme geben ihre Kohlenwasserstoffgase leichter ab, wenn ihnen Luft beigemischt ist. Sie werden dann einem Vakuum unterworfen, um die Luft und die Kohlenwasserstoffe zu entfernen. Das kann in diesem System leicht durchgeführt werden durch Verwendung eines Waschrohres 42 in der Uberlaufleitung 9. An Stelle von Wasser in der Waschleitung 42, was normalerweise angewandt wird, wird das Einlaßventil 64 geöffnet (das Wasserventil 41 ist geschlossen), wodurch der Schlamm in dem Rohr 9 sorgfältig belüftet und bewegt wird, unmittelbar bevor er in den Entgasungsbehälter überfließt.

Es ist von großer Bedeutung, daß jeder Teil der Entgasungsvorrichtung sorgfältig und leicht gewaschen werden kann. Die Neigung des Schlammes, Überzüge zu bilden und sich auf den Oberflächen anzuhäufen, ist bekannt und ist immer ein ernstes Problem in Vorrichtungen zur Schlammbehandlung gewesen. Wenn der Schlamm zulange fließt, wird sich etwas davon absetzen und hart werden wie Portlandzement. Es ist daher von großer Bedeutung, daß sowohl diese Kuchenbildung als auch Sand und Bohrklein periodisch aus den den Schlamm behandelnden Vorrichtungen ausgespült werden. Aus diesem Grunde wird den Waschdüsen und den Wasserrohren in der Schlammentgasungsvorrichtung so große Bedeutung geschenkt. Waschwasser aus einer Pumpe (nicht_gezeigt).,_dje

ein großes Volumen und Druck liefert, gelangt in einen Waschrohrverteiler bei 40 (Fig. 1). Falls ein Wasservorrat von ausreichendem Volumen undDruck vorhanden ist, können alle Waschrohre 49, 41, 43, 45 und 47 gleichzeitig betrieben werden, um den Entgasungsbehälter, wenn er nicht in Betrieb ist, auszuspülen und auszuwaschen. Steht nur ein begrenztes Volumen Wasser zur Verfügung, so sollte jedes Waschrohrventil einzeln geöffnet werden. Das Ventil 41 steuert die Waschwassermenge zum perforierten Waschrohr 42 innerhalb der obenliegenden, mit einem aufgeschnittenen Oberteil versehenen Einlaßleitung 9, um diese zu waschen. Das Ventil 43 steuert die Wasserzufuhr zu einem Paar von mit Löchern versehenen Waschrohren 44, die das erste Paar Kaskadenplatten 44 waschen. Das Ventil 45 steuert die Waschwasserzufuhr zur perforierten Waschleitung 46, die das zweite untere Paar von Kaskadenplatten 12 wäscht. Das Ventil 47 steuert die Wasserzufuhr zu einem mit einer doppelten Reihe von Perforationen versehenen Waschrohr 48, das die Seiten der dachförmigen Kaskadenplatten 13 wäscht. Das Ventil 49 steuert das Waschwasser zum Waschröhr 50, das Strahldüsen 51 trägt, um Sedimente vom Boden des Entgasungsbehälters wegzuwaschen und in die Auslaßöffnung 14 zu schwemmen. Die Auslaßleitung 15 enthält ein Abflußventil 53, welches geöffnet wird, wenn der Entgasungsbehälter 62 gewaschen wird.

Zur Überprüfung und zur Reinigung von Hand, falls erforderlich, ist ein Mannloch 57 an dem vorderen Ende des Behälters 62 vorgesehen, um zu den Kaskadenblechen zu gelangen. Das Mannloch ermöglicht es ebenfalls, den Schwimmer 29 und das Ventil 24 an der Gasaustrittsleitung zu erreichen.

Vakuummanometer 54, 55 und 56 vermitteln ein Bild von der Funktion des Systems. Wenn der Behälter dazu neigt, überzulaufen, und das Ventil 24 sich schließt, wird das Manometer 54 weniger anzeigen als das Manometer 55. Falls der Druckminderer 30 versagt, werden die beiden Manometer 55 und 56 ungefähr das gleiche anzeigen, wogegen bei

ίο normal arbeitendem Minderer 30 von dem Manometer 55 weniger angezeigt wird als von dem Manometer 56. Falls das Schwimmerventil in der Wasserfalle 28 geschlossen ist, gehen beide Manometer 54 und 55 auf Null zurück, während 56 ein abnorm hohes Vakuum zeigt.

Es wird jetzt eingehender Bezug genommen auf Fig. 2 der Zeichnung, die in schematischer Weise den Schlammkreislauf zeigt und die Behandlung des Gases, ohne daß die Kaskadenbledhe oder Wasch-

ao einrichtungen des Entgasungsbehälters gezeigt werden. Diese sind jedoch schon mit Bezug auf Fig. 1 und 3 beschrieben worden.

Gasfreier Hochdruckschlamm von der Pumpe 70 wird durch die Leitung 71 zu dem Bohrrohr 73 an dem Bohrrohranschluß 72 geliefert. Der Schlamm strömt in dem Bohrrohr abwärts und tritt an dem Bohrkopf 74 aus. Es wird angenommen, daß der Bohrkopf in einer frisch gebohrten, gasabgebenden Formation 75 arbeitet. Der Schlamm fließt aus dem Kopf heraus, schmiert und kühlt ihn, nimmt das Bohrklein auf und strömt durch den Ringraum zwischen dem Bohrloch 75 und der Verrohrung 76 aufwärts. Da es sich um eine Gaszone handelt, nimmt der Schlamm das Gas, welches in dem Gestein enthalten ist, auf und auch das Gas, das aus der porösen Wand austritt, ehe diese durch den Schlamm verkleistert wird. Der Schlamm mit den darin enthal-

tenen_G_a^iL_sJeigt_durch_den_ringförmigen_ Raumzum Kopf des Bahrloches 47 hoch und strömt durch die Entleerung¹Sleitung bei 1. Der Schlamm tritt dann in einen Aufnahmebehälter 4 und wird aus diesem in die Entgasungsvorrichtung 62 durch die Rohrleitung 8 gesaugt.

In der Entgasungsvorrichtung 62 wird der Schlamm

durch ein Vakuum, in dem er in Kaskaden herabläuft, von den meisten oder allen gasförmigen Kohlenwasserstoffen befreit, und diese werden von der Vakuumpumpe 32 durch die Auslaßleitung 23 abgesaugt. Das Gas strömt dann nacheinander durch ein von einem Schwimmer betätigtes Ventil 24, eine Auslaßleitung 25, ein umgekehrtes U-Rohr 26, eine automatisch schließende Flüssigkeitsfalle 28, einen Vakumminderer 30, eine Vakuumpumpe 32, einen elektronischen Gasdetektor 34, einen Gasmesser 63 und weiter bei 35 in die Atmosphäre. Ein aufzeichnender und sichtbarer Strommesser 66 an der Vakuumpumpe 32 mißt den elektrischen Strom, der von dem Pumpenmotor verbraucht wird, wodurch eine direkte Anzeige für die Arbeit vorhanden ist, die von der Vakuumpumpe geleistet wird. Der aufschreibende und ablesbare elektronische Kohlenwasserstoffmesser 61 und der Gasdetektor 34 ergeben eine qualitative Aufzeichnung über die Kohlenwasserstoffgase, die von der Schlammentgasungsvorrichtung abgegeben wurden.

Der entgaste Schlamm wird schnell aus dem Entgasungsbehälter 62 weitergeleitet, damit keine toten Räume oder Volumenrückstände entstehen, die ein Absetzen von Rohrklein gestatten. Der entgaste

Schlamm fließt dann durch die Auslaßöffnung 14 zur

Claims (5)

Flüssigkeitsdichtung 15, durch das mit verringertem Durchmesser versehene Düsengehäuse 14 und zurück in den Schlammtrog 2 bei 18. Durch die Strahlwirkung des unter hohem Druck stehenden, entgasten Schlammes wird der Schlamm aus dem Entgasungsbehälter abgezogen. Der Hochdruckschlamm kommt von der Hochdruckleitung 71 bei 36 über das Ventil 37 und durch die Strahldüse 38. Er vereinigt sich mit dem unter einem niedrigen Druck stehenden entgasten Schlamm, der weiter in die Schüttelrinne 67 gelangt, in der das Bohrklein entfernt wird. Aus der Schüttelrinne strömt der Schlamm in die Schlammgrube 2 bei 68, an welcher Stelle er in diese Schlammgrube69 fällt. Von einer Pumpe 70 wird der Schlamm hier herausgesaugt und zurück in den Kreislauf und das Bohrloch gegeben. Sollte die Entgasungsvorrichtung 62 nicht imstande sein, den gesamten Schlamm aufzunehmen, der in die Sandfalle 4 eintritt, so würde dieser hochsteigen, über den Damm 100 fließen, der, wie gezeigt, höher ist als ao die Eintrittsöffnung des Rohres 8, und dann weiter den Trog 2 entlang direkt in die Schüttelrinne 67 und weiter in den Schlammtrog 69. Das findet automatisch statt, damit keine Unterbrechung im Kreislauf des Schlammes erfolgt, was für den Bohrvorgang von außerordentlicher Bedeutung ist. Das Mannloch 67 am Ende des Behälters 62 ist vorgesehen, um eine vollständige Untersuchung und Reinigung der Kaskadenbleche und des von dem Schwimmer betätigten Ventils 24 vornehmen zu können. Falls aus irgendwelchen Gründen, beabsichtigt oder unbeabsichtigt, der Saugstrom durch den Entgasungsbehälter zum Stillstand kommen sollte, füllt sich die Sandfalle 4 mit Schlamm, der sich anhäuft und dann den Trog 2 entlangfließt in die Schüttelrinne 67 und weiter bis zum Auslaß 68 und in den Schlammtrog 69. Dadurch wird die Schlammentgasungsvorrichtung automatisch umgangen, wodurch irgendwelche Störungen oder irgendwelcher Schlammverlust vermieden werden. Die neuartige Saug- und Abgabevorrichtung macht dies möglich. Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum EntgasenvonBohrschlamm für Erdölbohrlöcher, bei der der Schlamm in Längsrichtung durch einen horizontal liegenden Tank fließt, in dem ein Unterdruck erzeugt wird, um das in dem Schlamm enthaltene Gas frei zu machen, wobei der Schlamm aus einer sich unter der oberen Wand des Tanks entlang erstreckenden Rinne über schräg nach abwärts in Richtung auf die Tankwand zu liegende Kaskadenbleche herab und weiter unten über die sich einwärts wölbende Tankinnenwand in einen Sammelraum des Tanks fließt, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der an die Schlammzuführungsrinne (9) anschließenden Kaskadenbleche (11) weitere von der Tankinnenwand beiderseits nach innen führende geneigte Kaskadenbleche (12) vorgesehen sind, unterhalb welcher eine weitere Kaskadenstufe aus einem Paar sich von innen schräg nach außen erstreckender Kaskadenbleche (13) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand der Kaskadenbleche (11, 12,13) eine Rohrleitung (44, 46, 48) zur Zuführung von Waschflüssigkeit angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kaskadenbleche (11, 12,13) schräg gestellte Gasabströmrohre (65) zu beiden Seiten der Schlammzuführungsrinne (9) hindürchgeführt sind, die mit oberen und unteren öffnungen (19, 21) als auch mit seitlichen öffnungen (12,22) unterhalb der Kaskadenbleche (11,12) versehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gasabströmrohren (65) die Kasikadenbleche (11,12,13) gegenseitig abgestützt und gehaltert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 243 176; — »Oil and Gas Journal« Nr. 22, Bd. 49,

5. Oktober 1950, S. 142.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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