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DE69628825T2 - Verfahren zur entnahme von wasser aus einem brunnen - Google Patents

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DE69628825T2
DE69628825T2 DE69628825T DE69628825T DE69628825T2 DE 69628825 T2 DE69628825 T2 DE 69628825T2 DE 69628825 T DE69628825 T DE 69628825T DE 69628825 T DE69628825 T DE 69628825T DE 69628825 T2 DE69628825 T2 DE 69628825T2
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DE
Germany
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gas
well
waveforms
ventilated
bore
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Expired - Lifetime
Application number
DE69628825T
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DE69628825D1 (de
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C. William FRAZIER
R. John JANSEN
W. Robert Taylor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frazier William C Muskego
Original Assignee
Frazier William C Muskego
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Frazier William C Muskego filed Critical Frazier William C Muskego
Publication of DE69628825D1 publication Critical patent/DE69628825D1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E21B31/005Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using vibrating or oscillating means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
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Description

  • Hinterrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich generell mit der Förderungsleistung von Wasserbrunnen, und im Besonderen mit Verfahren zur Steigerung der Förderungsleistung von Wasserbrunnen.
  • Im Moment werden Wasserbrunnenbohrungen, Bohrlöcher, Gitter, Verschalungen und damit zusammenhängende Geräte unten im Loch, ebenso wie die geologischen Formationen, von denen sie umgeben sind, durch Sprengladungen gesäubert, renoviert oder anders stimuliert. Brunnenbesitzer haben in Anbetracht des hohen Potentials an Auswirkungen über die unmittelbare Angelegenheit hinaus, traditionell eine ehr zurückhaltende Ansicht in Bezug auf die Verwendung von Dynamit, Zündschnur, oder ähnlich wirkendem, explosiven Material vertreten. Diese Haltung wird in den Fällen geteilt, wo Brunnen involviert sind, die von Kommunen oder Eigentümern, die auf ähnliche Weise die öffentliche Hand halten, besessen, verwaltet oder betrieben werden. Die unkontrollierbare Natur solcher Materialien führt oft zu Bedenken bei der Durchführung und der Verantwortlichkeit, die weit über jeden erreichten Nutzen hinaus gehen.
  • Abgesehen von den naheliegenderen, legalen Auswirkungen, ist die Verwendung von Dynamit oder verwandten Zündstoffen mit einer Anzahl signifikanter Bedenken hinsichtlich der Bedienung und der Gesamteffizienz verbunden. Darunter fällt zuvorderst die Abschätzung, die sich damit befasst, eine Ladung auszuwählen, die derjenigen Kraft entspricht, die zum Ereichen eines gewünschten Ziels benötigt wird. Eine Überschätzung kann zu ungewollter und teurer Beschädigung des Brunnens führen, ganz abgesehen von den Personenschäden und der Beschädigung von anderem Eigentum. Eine Ausgangsladung, die zu gering geschätzt wurde, macht zeitraubendes Neuladen und ein wiederholtes Abfeuern nötig. Die Amplitude und die Frequenz der Energie, die aus dem entstehenden Gas freigesetzt wird, ist abhängig von der gewählten Ladung. Die Ladung wird ausnahmslos ungeeignet für die benötigte Stimulation sein. Die Verwendung von Zündstoffen durch "trial and error" ist stets ein schlechter Rat.
  • Zusammenfassend gibt es eine beträchtliche Anzahl von Nachteilen und Unzulänglichkeiten auf dem Gebiet der Wasserbrunnen-Förderungsleistung und -Stimulation. Es besteht ein Bedarf für ein Verfahren zur Steigerung der Wasserbrunren-Förderung, welches nicht zerstörerisch wirkt und kontrollierbar ist.
  • Wir kennen sehr wohl die Spezifikation No. US 4040486 von Joe D. Kirland, Jr., in welchem die Verwendung von Druckluft oder Durchschüssen mit Hochdruck-Luftströmen, die nach außen, gegen das Gitter einer Wasserbrunnenverschalung gerichtet, ausgestoßen werden, offenbart wird, wobei die Hochdruck-Luft in Bodennähe erzeugt wird, und dann unter der Kontrolle von Ventilen, die sich in Bodennähe befinden, entlassen wird.
  • Zwecke der Erfindung
  • Der Begriff "Zweck" wird hier in dem Sinn angewandt, wie er in der Praxis von US Patenten verwendet wird, um das Hauptthema bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung zu bezeichnen.
  • Es ist ein Zweck dieser Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung der Wasserbrunnen-Förderungsleistung bereitzustellen, welches die Probleme des bisherigen Standes der Technik überwindet, was die oben genannten mit einschließt.
  • Es ist ein Zweck dieser Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung und/oder Steigerung der Wasserbrunnen-Förderungsleistung durch die Verwendung von schlagenden Wellenformen und Massenverlagerung auf eine Art und Weise, die nicht zerstörerisch wirkt, bereitzustellen. [0008] Es ist ein Zweck dieser Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, um Wasserbrunnen und sie umgebende, geologische Formationen durch die Verwendung schlagender Wellenformen, die je nach Wunsch wiederholt erzeugt werden können, zu stimulieren, ohne den Wellenformgenerator aus der Bohrung zurückzuziehen, zu entfernen oder nachzuladen. [0009] Es ist ein Zweck dieser Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, um Wasserbrunnen, deren Kontrolle und Einstellung von Wellenformfrequenzen und Energiegehalt sich unten im Loch befinden, zu renovieren.
  • Es ist ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung, die Wasserbnunnen-Förderungsleistung durch das Konstruieren und Entwickeln von Parametern der Wellenformfrequenz und -amplitude zu verbessern, um speziellen Leistungsmerkmale zu entsprechen.
  • Es ist ein Zweck dieser Erfindung, ein Verfahren zur Stimulierung der Wasserbrunnen-Förderungsleistung bereitzustellen, das höhere Produktivitätsraten aufweist.
  • Es ist ein Zweck dieser Erfindung, die Wasserbrunnen-Förderungsleistung durch Verfahren, die in der Praxis Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit liefern, zu steigern.
  • Diese und andere wichtige Zwecke, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deren bevorzugter Ausführungsformen, die in Verbindung mit den begleitenden Beispielen und Abbildungen stehen, direkt offensichtlich werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist die Ansicht eines schematischen Teil-Querschnitts eines Wasserbrunnens desjenigen Typs, mit dem die vorliegende Erfindung benutzt werden kann.
  • 2A und 2B sind Ansichten von Teil-Querschnitten eines bevorzugten schlagenden, gasbelüfteten Geräts, für die Verwendung in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung und gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine graphische Darstellung, in welcher Energien und erhältliche Energiequellen verknüpft und verglichen werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Erfindung ist ein Verfahren zur Steigerung und/oder Stimulierung der Wasserbrunnen-Förderungsleistung, das nicht zerstörerisch wirkt. Die Erfindung überwindet bestimmte, allseits bekannte Probleme und Mängel, was auch die oben aufgeführten mit einschließt.
  • Gemäß der Erfindung stellen wir ein Verfahren zur Stimulierung der Wasserbrunnen-Förderungsleistung bereit, das Folgendes umfasst:
    die Bereitstellung eines Wasserbrunnens, wobei der besagte Brunnen ein Bohrvolumen aufweist;
    in das besagte Bohrvolumen das Einsetzen von Vorrichtungen zur Erzeugung von gasförmigen Druckwellenformen und zur Massenverlagerung durch das besagte Bohrvolumen, wobei die besagte Vomchtung zur Wellenform-Erzeugung aus einer Gruppe ausgewählt wird, zu welcher wenigstens ein schlagendes, gasbelüftetes Gerät, wenigstens ein Dampf erzeugender Elektrolichtbogengenerator, sowie Kombinationen aus ihnen gehören; die Aktivierung der besagten Erzeuger-Vorrichtung, wobei Behinderungen der Brunnen-Förderungsleistung durch die Interaktion mit den besagten Wellenformen entfernt werden; was dadurch charakterisiert ist, dass der Effekt der besagten Wellenformen mit Videoausrüstung, Ausrüstung zur Messung des Bohrungsdurchmessers oder einer Kombination der besagten Ausrüstungen überwacht wird; und die Einstellung der Frequenz und der Amplitude der erzeugten Wellenformen, um den Eigenschaften der Brunnenleistung zu entsprechen.
  • In bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorrichtung zur Wellenform-Erzeugung ein schlagendes, gasbelüftetes Gerät. Das Gerät wird aktiviert, um etwa 1,63 × 10–5 – 0,245 m3 (1–15.000 Kubikzoll) Gas mit einem Druck von etwa 1,72 × 106 – 6,89 × 107 Pa (250– 10.000 psi) bereitzustellen. In ganz besonders bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung stellt das Gerät etwa 1,63 × 10–4 – 1,63 × 10–2 m3 (10 – 1.000 Kubikzoll) Gas mit einem Druck von etwa 3,44 × 106 – 2,07 × 107 Pa (500–3.000 psi) bereit. In bevorzugten Ausführungsformen wird das Gerät in Intervallen von etwa 1– 20 Sekunden aktiviert. In besonders bevorzugten Ausführingsformen beträgt das Aktivierungsinterval 13–100 Sekunden.
  • Alternativ kann ein elektrischer Lichtbogengenerator zur Erzeugung der Druckwellenformen und der Massenverlagerung verwendet werden. Der Lichtbogengenerator wird vorzugsweise in Intervallen von 2–10 Sekunden aktiviert. In anderen Ausführungsformen der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Wellen-Erzeugung zwei oder noch mehr gasbelüftete Geräte oder eine Kombination aus mindestens einem gasbelüfteten Gerät und einem elektrischen Lichtbogengenerator.
  • Die vorliegende Erfindung kann ein Verfahren, das nicht zerstörerisch wirkt, zur mineralischen, biologischen und Kesselstein-Entfernung von der Pumpe, der Verschalung und dem Gitter-Gerät, sowie der geologischen Struktur, die einen Wasserbrunnen umgibt, bereitstellen.
  • In besonders bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Gaskanone des Weiteren einen Deflektor, um die erzeugte, schlagende Energie zu fokussieren. In besonders bevorzugten Ausführungsformen enthält die Luftkanone gleichermaßen wenigstens einen Abstandhalter, um die Gaskanone innerhalb der Brunnenbohrung zu positionieren.
  • Wie bereits oben diskutiert worden ist, enthalten die Vorteile, die mit der Verwendung einer nicht-explosiven, nicht zerstörerischen Quelle für Druckwellenformen und/oder Massenverlagerung assoziiert sind, Kontrollen unten im Loch und steigern die Förderrate. Durch die Verwendung eines schlagenden, gasbelüfteten Gerätes, ist die verbreitete Energie direkt mit dem Volumen der belüfteten Luft und dem Druck, mit welchem sie belüftet wird, verknüpft. Beide Parameter und ihre Wirkung auf das Brunnensystem können kontrolliert, überwacht und eingestellt werden, ohne dass dazu das Gerät aus der Brunnenbohrung herausgeholt werden muss. Wegen dieser Wirkung kann die Wasserbrunnen-Förderungsleistung durch den isolierten oder wiederholten Aufprall von schlagender Energie auf die Pumpe, die Verschalung und das Gitter-Gerät, genauso wie auf die geologische Formation, welche die Brunnenbohrung umgibt, stimuliert, renoviert und/oder gesteigert werden. Hinsichtlich letzterer Situation können die Druckwellenformen und die Massenverlagerung des Wasservolumens gelenkt werden, um die Formationen, die eine nicht verschalte Brunnenbohrung umgeben, von Kesselstein zu reinigen und/oder ihn zu entfernen. Genauso kann die umgebende, geologische Formation aus Sand und Kiesansammlungen so modifiziert werden, dass die Förderleistung gesteigert wird. Diese Erfindung kann auch verwendet werden, um geologische Brücken über der Brunnenbohrung zu entfernen, und auf ähnliche Weise dabei helfen, Pumpen, steckengebliebene Bohr-Werkzeuge, Verschalungen und Gitter herauszuziehen.
  • Im Allgemeinen wird die Verlagerung der Masse des wässrigen Mediums am Besten durch den raschen Einsatz von Druckwellenformen bewerkstelligt. Die Energie, die für das Entfernen von Behinderungen nötig ist, wird durch rasches Belüften mit hohem Druck bereitgestellt, und steigert die Wasser-Förderung. Wie bereits oben beschrieben worden ist, kann auf diese Weise ein schlagendes, gasbelüftetes Gerät effektiv eingesetzt werden. Ein solches Gerät enthält ohne Einschränkungen Hilfsmittel, welche unten im Loch ein Luftvolumen bereitstellen und es rasch mit hohem Druck belüften. Gaskompressoren, Behälter mit unter Druck stehendem Gas und andere Quellen für Gasvolumen können in Verbindung mit Zusatzausrüstung, für den raschen Einsatz des Gases innerhalb der Brunnenbohrung und/oder Bohrung, verwendet werden. Ohne dadurch die vorliegende Erfindung einzuschränken, enthält das Belüftungsgerät eine Hochdruck-Gaskanone, die an eine Zufuhr für unter Druck stehendes Gas gekoppelt ist. Wie unten beschrieben werden wird und auf diesem Gebiet allseits bekannt ist, ist eine solche Gaskanone unter der BOLT Handelsmarke von Bolt Technology Corporation erhältlich. Dem entsprechende Gaskanonen, Zufuhren für unter Druck stehendes Gas und verwandte Geräte können mit der selben Wirkung verwendet werden, ohne dabei den Umfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken.
  • Alternativ kann ein elektrischer Lichtbogengenerator, entweder alleine oder in Kombination mit einer Gaskanone oder ihrer belüfteten Entsprechung, verwendet werden, um ein Verfahren dieser Erfindung durchzuführen. Solche Generatoren, die im Allgemeinen als Zünder bezeichnet werden, arbeiten zum Teil durch das Verdampfen von Flüssigkeit, die in Kontakt mit dem Generator kommt. Hinsichtlich der vorliegenden Erfindung produziert eine elektrische Quelle genügend Wärme, um Dampf zu erzeugen, dessen Ausdehnung Druckwellenformen erzeugt und die Wassermasse durch das Bohrvolumen verlagert. Zünder sind bei einer Anzahl von Quellen erhältlich, welche allen, die sich auf diesem Gebiet auskennen, gut bekannt sind. Die Frequenzen der Wellenformen, welche durch sie erhalten werden, sind im Allgemeinen höher, als diejenigen, welche von Hochdruck-Gaskanonen erhalten werden. Während empirische Untersuchungen der Bandbreite und der zentralen Frequenzen im Allgemeinen nicht verfügbar sind, liegt die Schwingung, die durch eine Hochdruck-Gaskanone erhalten wird, typischerweise in der 50–200 Hz-Bande, diejenige durch Zünder in der Bande bei 200 Hz bis zu 1 kHz. Das bedeutet praktisch, dass Zünder, wenn sie alleine eingesetzt werden, sehr effektiv beim Aufbrechen von sprödem Kesselstein sind. Sie können auch zusammen mit einer oder mehreren Hochdruck-Gaskanonen eingesetzt werden, um ein breites Frequenz-Spektrum zu liefern, das speziell gestaltet oder entwickelt wurde, um eine Ziel-Quote oder ein -Förder-Volumen zu erreichen.
  • Hinsichtlich der Verwendung bevorzugter Gaskanonen des vorliegenden Verfahrens, wird das Volumen des Gases und der Druck, mit welchem es innerhalb des Bohrvolumens belüftet wird, nur von den mechanischen und praktischen Bedenken eingeschränkt, die mit der Konstruktion, der Gestaltung und dem Einsatz solcher Ausrüstung verbunden sind. Für verschiedene Bestrebungen, die mit dem Erhalt von Wasserbrunnen und/oder der Stimulierung verbunden sind, reichen Volumen von 10–1.000 Kubikzoll Gas, das mit Drücken von etwa 500–3.000 psi freigesetzt wird, aus. Wo jedoch bestimmte Gebrauchsanwendungen größere Volumina undloder Drücke benötigen, wie etwa in Situationen, in welchen behindernde strukturelle oder Geräte-Brücken beteiligt sind, können durch das Einstellen der Kammer, der Größe und des effektiven Luftdrucks, Kanonen mit größerer Kapazität bereitgestellt werden. Die Verwendung einer Vielzahl von Gaskanonen erlaubt es, die Wellenformverbreitung und die Massenverlagerung hinsichtlich der Frequenz und verwandter Wellenparameter, entweder durch sequenzielle oder durch intermittierende Aktivierung, zwechtzuschneiden, und dabei stehende Wellen zu erzeugen oder nicht. Das Verfahren dieser Erfindung erwägt in Verbindung mit den meisten Gebrauchsanwendungen vorzugsweise eine Wellenform-Erzeugung in Intervallen von etwa 1 – 120 Sekunden, und noch besser von 3–100 Sekunden, wenn eine Hochdruck-Gaskanone verwendet wird. Andere nützliche Wellenform-Erzeuger sind in der Lage, Druckwellenformen mit einer schnelleren Rate zu liefern, und können dadurch alleine verwendet werden oder auch zusammen mit den bevorzugten Gaskanonen, um ein Frequenzspektrum bereitzustellen. Zum Beispiel können die oben beschriebenen Zünder mit einer Rate, die so häufig, wie einmal pro Sekunde ist, aktiviert werden. In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegt das Intervall der Aktivierungszeit bei etwa 2–10 Sekunden. Mit Hilfe eines jeden Belüftungs-Gerätes, das hierin benutzt wird, kann jede Einschränkung bei der Entfernung von Behinderungen durch wiederholte Aktivierung aufgewogen werden, ohne dass dabei das Gerät aus der Brunnenbohrung herausgezogen werden muss. Die Notwendigkeit der Einstellung und/oder wiederholter Aktivierung kann durch die Verwendung von Überwachungsausrüstung abgeschätzt werden, was ohne Einschränkungen Videokameras und Schieblehren, um damit Abweichungen im Bohrungsdurchmesser aufzuspüren, umfasst.
  • Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
  • 1 zeigt schematisch eine Ansicht eines Teil-Querschnitts einer Wasserbrunnen/Brunnenbohrung 42, in welche eine Gaskanone 10, ein bevorzugtes, schlagendes Belüftungs-Gerät der vorliegenden Erfindung, platziert ist. Hinsichtlich 2A tritt unter Druck stehendes Gas durch den Gaseinlass 12 in die Kanone 10 ein. Das Gas gelangt in die obere Kammer 14, durch welche quer der obere Teil des Schiffchens 18, der aus dem auslösenden Kolben 16 besteht, eingepasst ist. Der untere Teil des Schiffchens 18 beinhaltet den anregenden Kolben 20, welcher die obere Begrenzung der unteren Kammer 24 definiert. Der Schiffchendurchgang 22 ermöglicht den Durchtritt von Gas aus der oberen Kammer 14 in die untere Kammer 24. Nachdem das Gas eingetreten ist, liegt in der oberen Kammer 14 und in der unteren Kammer 24 der selbe Druck vor. Da jedoch die Oberfläche des auslösenden Kolbens 16 um einen ausreichenden Betrag größer als die Oberfläche des anregenden Kolbens 20 ist, bewirkt die direkte, abwärts gerichtete Kraft auf den auslösenden Kolben 16, dass das Schiffchen 18 sich so lange nach unten bewegt, bis die Oberfläche des anregenden Kolbens 20 die Umfassung der unteren Kammer 24 berührt.
  • Hinsichtlich 2B beinhaltet das Auslösen der Luftkanone 10 die Aktivierung der Spule 26, sowie das Injizieren von Hochdruck-Gas durch den Kammerdurchgang 28, zwischen den auslösenden Kolben 16 und die obere Kammer 14. Das plötzliche Einleiten von Gas durch die Spule 26 zerstört den Gleichgewichtszustand der Kanone 10 und bringt das Schiffchen 18 dazu, sich mit hoher Geschwindigkeit nach oben zu bewegen. Der Durchgang des anregenden Kolbens 20 an den Öffnungen 30 vorbei, setzt das Gasvolumen der unteren Kammer 24 schnell frei. Der elektrische Strom, mit welchem die Spule 26 betrieben wird, wird über Leitung 34 bereitgestellt. Wellenformen 36, die durch das rasche, mit hohem Druck erfolgende Freisetzen von Gas aus der unteren Kammer 24 erzeugt werden, verbreiten sich durch die Masse des wässrigen Mediums 38 innerhalb der Brunnenbohrung 42.
  • Wie in den 2A und 2B gezeigt worden ist, können bevorzugte Ausführungsformen von Gaskanonen desjenigen Typs, der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, einen oder mehrere Deflektoren enthalten, um damit die schlagenden Wellenformen auf ein spezielles Ziel oder eine Fläche innerhalb der Brunnenbohrung zu konzentrieren oder zu fokussieren. Wie in den 2A und 2B gezeigt worden ist, sind die Deflektoren 32 auf eine Weise an der Gaskanone 10 befestigt, die ausreichend ist, dem Aufprall der Wellenformen zu widerstehen und ihnen zu ermöglichen, gemäß des Entwurfs zu funktionieren. Deflektoren oder Fokussierungselemente desjenigen Typs, der in den 2A und 2B gezeigt ist, sind vor allem bei der Entfernung von Kesselstein und mineralischen Ablageungen von vergitterten Brunnen von Nutzen.
  • Auf ähnliche Weise, wie es in den 2A und 2B dargestellt worden ist, sind die Abstandhalter 40 an der Leitung 34 befestigt, auf eine Art und Weise, welche die Gaskanone 10 innerhalb der Brunnenbohrung positioniert. Wie in den Referenzabbildungen gezeigt wird, können die Abstandhalter 40 symmetrisch abgemessen, angeordnet und gestaltet sein, um die Gaskanone 10 in der Mitte zu positionieren. Alternativ dazu, können die Abstandhalter 40 so ausgerichtet und angeordnet sein, dass sie die Gaskanone 10 innerhalb der Brunnenbohrung dezentralisieren. Ohne dabei den Umfang dieser Erfindung zu begrenzen, können die Abstandhalter 40 auch stationär innerhalb des Volumens der Brunnenbohrung vorliegen, um eine vertikale Bewegung der Gaskanone 10, vor und nach dem Betrieb oder zwischen den Aktivierungen, zu erlauben.
  • Wie in 1 schematisch dargestellt ist, befindet sich die Gaskanone 10 innerhalb der/des Brunnenbohrung/volumens 42. Das Wasserbrunnensystem aus 1 beinhaltet die Verschalung 44 und die Perforationen der Verschalung 46. Mit dem gleichen Effekt können die Verfahren dieser Erfindung jedoch auch in Verbindung mit Wasserbrunnen ohne ein Verschalungsgerät benutzt werden, so dass sich die schlagende Energie, wenn sie ausgelöst ist, direkt auf die Formation der geologischen Struktur 48 auswirkt. Wie bereits oben vermerkt worden ist, arbeitet die Gaskanone 10 in Verbindung mit der Gasquelle 52, und die Spule 26 arbeit in Verbindung mit der elektrischen Quelle 50, die sowohl separat als auch in Verbindung mit der Gasquelle 52 bereitgestellt werden kann.
  • In 3 wird die Energie, die von bevorzugten Gaskanonen der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, mit Dynamitladungen vom bisherigen Stand der Technik verglichen. Basierend auf den empirischen, gezeigten Daten in 3, ist eine 1,63 × 10–4 m3 (10 Kubikzoll) Luftkanone in ihrer Energie äquivalent zu 0,045 N (0,01 Pfund) von 60%igem Dynamit; und eine 1,30 × 10–3 m3 (80 Kubikzoll) Gaskanone ist äquivalent zu etwa 0,45 N (0,1 Pfund) von 60%igem Dynamit. Kanonen unten im Loch, mit einer Kapazität von 1,63 × 102 m3 (1.000 Kubikzoll) liefern Energie, die äquivalent zu etwa 4,5 N (1,0 Pfund) von 60 %igem Dynamit ist. 3 vergleicht auch die Energie, die von einem bevorzugten elektrischen Lichtbogengenerator bereitgestellt wird. Wie darin zu sehen ist, liefern Zünder Energie, die annährend äquivalent zu einer 8,19 × 10–5 m3 (5 Kubikzoll) Gaskanone oder zu etwa 0,013 N (0,003 Pfund) von 60%igem Dynamit ist. Die von 3 bereitgestellte Korrelation bestätigt auf der Basis verfügbarer und empirischer Daten, das die nicht zerstörerische Energie, die durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung zur Verfügung steht, in Bezug auf Ausmaß und Umfang derjenigen Energie, die durch Sprengstoffquellen des bisherigen Standes der Technik, zur Verfügung steht, äquivalent ist.
  • Während die Prinzipien dieser Erfindung in Zusammenhang mit speziellen Ausführungsformen beschrieben worden sind, sollte eindeutig klar sein, dass diese Beschreibungen nur als Beispiele angeführt wurden und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken. Wenn zum Beispiel Techniken verwendet werden, die denjenigen mit Erfahrung auf diesem Gebiet gut bekannt sind, kann der schlagende Aufprall der Wellenform-Energie in Verbindung mit der Injektion verschiedener Flüssigkeiten, Lösungsmitteln und Reagenzien, die sich für die Benutzung in der Gegenwart von Wasserquellen eignen, verwendet werden, um die mechanische Bewegung zu steigern. Des Weiteren kann Dampf als komprimiertes Gas eingesetzt werden, bei Temperaturen und Kontaktzeiten, die jenseits der tolerablen Grenzen für biologische Lebensformen liegen, die dann durch den schlagenden Aufprall entfernt werden. Die verschiedenen Kombinationen von Wellenform-Energien können alleine, oder eine mit der anderen verbunden, verwendet werden, ohne dadurch von der hier offenbarten Erfindung abzuweichen. Spezielle Wellenform-Frequenzen, -Amplituden und verwandte Parameter hängen zum Teil von der speziellen Brunnenbohrung, der Pumpe, der Verschalung und dem Gittergerät ab, genauso wie von der bestimmten Art der Förderungs-Behinderung, die zu entfernen ist. Auf ähnliche Weise sind die verwendeten Wellenformen nur durch verschiedene praktische Abwägungen, sowie mechanische und von der Ausrüstung abhängige Toleranzen, die sich auf den hohen Druck und den raschen Einsatz solcher Wellenformen beziehen, eingeschränkt. Die Verfahren dieser Erfindung können außerdem bei Kieswänden, vergitterten Brunnen, vergitterten Brunnen in verfestigten Formationen und bei Stahl- oder Eisen-Verschalungen ohne Begrenzung der Tiefe verwendet werden.

Claims (11)

  1. Ein Verfahren, um die Förderleistung von Wasserbrunnen zu stimulieren, die Folgendes beinhaltet: die Bereitstellung eines Wasserbrunnens (42), wobei der besagte Brunnen eine Bohrung aufweist, in die besagte Bohrung sind Vorrichtungen (10) zur Erzeugung von gasförmigen Druckwellenformen und zur Massenverlagerung durch die besagt Bohrung eingelassen, wobei die besagte Vorrichtungen (10) zur Wellenform-Erzeugung aus der Gruppe ausgewählt werden, zu welcher wenigstens ein schlagendes, gasbelüftetes Gerät (16, 18, 20, 22), wenigstens ein Dampf erzeugender Elektrolichttbogengenerator, sowie Kombinationen aus ihnen gehören; die Aktivierung der besagten Erzeugungs-Vorrichtungen, wobei Behinderungen der Förderleistung des Brunnens durch die Interaktion mit den besagten Wellenformen aus dem Weg geräumt werden; welches dadurch chrakterisiert ist, dass der Effekt der besagten Wellenformen durch den Einsatz von Videoausrüstungen, Ausrüstung zur Messung des Bohrungsdurhmessers oder durch eine Kombination der besagten Ausrüstungen überwacht wird; und die Einstellung von Frequenz und Amplitude der erzeugten Wellenform, um den Eigenschaften der Brunnenfunktion zu entsprechen.
  2. Das Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert worden ist, bei weichem die besagte Vorrichtung zur Wellenform-Erzeugung ein schlagendes, gasbelüftetes Gerät (16, 18, 20, 22) ist.
  3. Das Verfahren, wie es in Anspruch 2 definiert worden ist, bei welchem das besagte Gerät aktiviert wird, um etwa 1,63 × 10–5 – 0,245 m3 (1–15000 Kubik-Inch) Gas mit einem Druck von etwa 1,72 × 106 – 6,89 × 107 Pa (250–10.000 psi) zur Verfügung zu stellen.
  4. Das Verfahren, wie es in Anspruch 3 definiert worden ist, bei welchem das besagte Gerät etwa 1,63 × 10–4 – 1,63 × 10–2 m3 (10–1.000 Kubik-Inch) zur Verfügung stellt.
  5. Das Verfahren, wie es in Anspruch 4 defmiert worden ist, bei welchem das besagte Gas mit einem Druck von etwa 3,44 × 106 – 2,07 × 107 Pa (500–3.000 psi) zur Verfügung gestellt wird.
  6. Das Verfahren, wie es in Anspruch 3 definiert worden ist, bei welchem das besagte Gerät in Intervallen von etwa 1–120 Sekunden aktiviert wird.
  7. Das Verfahren, wie es in Anspruch 6 definiert worden ist, bei welchem das besagte Aktivierungsintervall etwa 3–100 Sekunden lang ist,
  8. Das Verfahren, wie es in Anspruch 1 defniert worden ist, bei welchem die besagte Vorrichtung zu Wellenform-Erzeugung ein Elektrolichtbogengenerator ist.
  9. Das Verfahren, wie es in Anspruch 8 definiert worden ist, bei welchem der besagte Generator in Intervallen von etwa 2–10 Sekunden aktiviert wird.
  10. Das Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert worden ist, bei welchem die besagte Vorrichtung zu Wellenform-Erzeugung aus einer Vielzahl von gasbelüfteten Geräten besteht.
  11. Das Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert worden ist, bei welchem die besagte Erzeugungs-Vorrichtung eine Kombination aus wenigstens einem gasbelüfteten Gerät und wenigstens einem Dampf erzeugenden Elektrolichtbogengenerator ist.
DE69628825T 1995-02-07 1996-02-07 Verfahren zur entnahme von wasser aus einem brunnen Expired - Lifetime DE69628825T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/385,184 US5579845A (en) 1995-02-07 1995-02-07 Method for improved water well production
US385184 1995-02-07
PCT/US1996/001782 WO1996024746A1 (en) 1995-02-07 1996-02-07 Method for improved water well production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69628825D1 DE69628825D1 (de) 2003-07-31
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