DE3141638C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von zäh­ flüssigem Erdöl aus erdölhaltigen Formationen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Auf der Erde gibt es eine Reihe größerer Lagerstätten, in denen hochviskoses Erdöl in Ölsanden enthalten ist und nicht durch übliche Produktionsverfahren aus einem Bohrloch im natürlichen Zustand gewonnen werden kann. Zum Beispiel finden sich in den USA solche Lagerstätten in Utah und Kalifornien. Die bei weitem größten Lagerstätten dieser Art liegen in der Provinz Alberta, Kanada. Die Tiefe der Lagerstätten reicht von Oberflächenaus­ bissen bis zu etwa 600 m.

Bis heute ist keine dieser Lagerstätten wirtschaftlich mit einem in-situ-Verfahren ausgebeutet worden. Es existieren zwei wirtschaftliche Abbaubetriebe in flachen Athabasca-Sänden und weitere sind vorgesehen. Es sind auch schon viele Versuche mit in-situ-Gewinnung von Bohrloch zu Bohrloch ausgeführt worden, wobei alle mit irgendeiner Form von thermaler Gewinnung gearbeitet haben, nachdem eine Verbindung zwischen einer Injektions- und einer Produktionsbohrung hergestellt worden war. Gewöhnlich ist eine solche Verbindung durch Einführen einer pancake-Fraktionierung hergestellt worden. Für die Verdrängung oder Austreibung sind Dampf und Ver­ brennung oder Dampf und Chemikalien angewendet worden. Ein weiterer Vorschlag besteht darin, die Verbindung von Bohrloch zu Bohrloch dadurch herzustellen, daß über eine Zeit von mehreren Jahren in eine mit Wasser hoch ge­ sättigte Zone, die unter den Teersandablagerungen auf einer Tiefe von etwa 550 m liegt, Dampf injiziert wird. Vermutlich das umfangreichste in-situ-Projekt der Öl­ sandausbeutung arbeitet mit Dampfanregung in Einzel­ bohrlöchern mit Einblas- und Ansaugverfahren (huff-and- puff). Dieses Versuchsprojekt hat über mehrere Jahre aus etwa 50 Bohrungen über 750 t zähflüssiges Erdöl pro Tag geliefert.

Die größte Schwierigkeit besteht bei allen in-situ Bohrloch-Bohrloch-Verfahren zur Förderung von zäh­ flüssigem Erdöl aus Sanden in der Herstellung und Auf­ rechterhaltung der Verbindung zwischen der Injektions- und Produktionsbohrung. In flachen Lagerstätten ist in einer Anzahl von Versuchsanlagen die Fraktionierung bzw. das Aufbrechen bis zur Oberfläche durchgegangen, worauf ein befriedigender Austreibungsdruck nicht mehr aufrechterhalten werden konnte. In vielen Fällen ergeben sich Schwierigkeiten dadurch, daß die Fraktionierung wieder "heilt", wenn das durch Wärme beweglich gewordene, zähflüssige Petroleum auf dem Weg zur Produktionsbohrung wieder abkühlt. Das kalte Petroleum ist praktisch unbeweglich, da die Vis­ kosität bei den Athabasca-Lagerstätten z. B. in der Größenordnung von 100 000 bis 1 000 000 cp bei Lager­ stättentemperatur beträgt.

Wie erwähnt, besteht ein Hauptproblem der wirtschaftlichen Gewinnung bei vielen Lagerstätten darin, in der das zäh­ flüssige Öl enthaltenden Formation eine Verbindung zwischen einer Injektions- und einer Gewinnungsposition herzustellen und aufrechtzuerhalten. Dies liegt hauptsächlich an der Eigenschaft der Formationen, in denen die tatsächliche Flüssigkeitsmobilität äußerst gering sein kann und in einigen Fällen, wie den Athabasca-Teersanden, tatsächlich Null ist. Daher werden die Athabasca-Teersande z. B. im Tagebau abge­ baut, wo das Deckgebirge begrenzt ist. Bei einigen Teer­ sanden ist eine hydraulische Fraktionierung angewendet worden, um eine Verbindung zwischen Injektoren und Produk­ tionsbohrungen herzustellen, ohne daß dabei ein einheitlicher Erfolg erzielt worden wäre. Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich bei solchen Deckgebirge-Mächtigkeiten, die dem Fraktionierungsdruck nicht standhalten können.

Bislang sind versuchsweise viele Verfahren angewendet worden, um zähflüssiges Erdöl aus Lagerstätten vom Typ der Athabasca-Teersande zu gewinnen. So ist die Anwendung von Wärme auf solche Lagerstätten mittels Dampf oder unter­ irdischer Verbrennung versucht worden. Auch ist versucht worden, in die ölhaltige Formation senkrechte, geschlitzte Liner als Leitungen für heiße Flüssigkeiten einzubringen. Diese Verfahren sind jedoch nicht besonders erfolgreich ge­ wesen, eben wegen der Schwierigkeit, die Verbindung zwischen Injektions- und Produktionsbohrung herzustellen und aufrechtzu­ erhalten.

Andererseits, falls diese Verbindung hergestellt und aufrecht­ erhalten werden könnte, unabhängig von dem jeweils verwendeten Austreibungsströmungsmittel und Gewinnungsverfahren, könnten viele dieser Lagerstätten erfolgreich erschlossen werden.

Aus der US 40 37 658 ist ferner ein Verfahren zum Aufschluß erd­ ölhaltiger Sande bekannt, bei dem eine heiße Flüssigkeit durch einen Fließweg durch die Formation geleitet wird, der zur Ver­ ringerung der Viskosität des umgebenden Erdöls verwendet wird, um außerhalb des Fließweges einen patentiellen Durchgang durch die Formation für fließfähiges Erdöl zu schaffen, das durch ein Treibmittel zur Produktionsbohrung geleitet wird.

Die Größe des durch den Fließweg erwärmten Bereiches ist hier­ bei jedoch erheblich eingeschränkt, so daß die Produktions­ kapazität einer einzelnen Bohrung sehr beschränkt ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Ver­ fahrens, das die Gewinnung von zähflüssigem Erdöl aus einer Erd­ öl führenden Formation ermöglicht, und zwar besonders in solchen Formationen, in denen die Verbindung zwischen einer Injektions- und Produktionsbohrung schwierig herzustellen und aufrechtzuer­ halten ist. Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den kennzeich­ nenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Nach der Erfindung wird ein durch die Erdöl führende Formation hindurchgehendes Loch hergestellt und in dieses ein allgemein waagerechtes, rohrförmiges Glied eingeführt und damit ein konti­ nuierlicher, unterbrechungsfreier Strömungsweg durch die For­ mation geschaffen. Ein heißes Strömungsmittel wird dann durch das Innere des rohrförmigen Gliedes hindurchgeführt, um das zähflüs­ sige Petroleum in der Formation außerhalb des rohrförmigen Gliedes zu erwärmen und die Viskosität wenigstens eines Teiles des Erdöls zu verringern, das benachbart zur Außenseite des rohrförmigen Gliedes liegt, so daß benachbart zur Außenseite des rohrförmigen Gliedes ein potentieller Weg für den Strö­ mungsmittelfluß durch die Formation geschaffen wird. Das rohr­ förmige Glied kann anfänglich in dem Bereich, in dem die Ge­ winnung des zähflüssigen Erdöls vorgesehen ist, geschlitzt sein, oder es kann nachfolgend perforiert werden, um in die Formation führende Durchgangswege für das durch das rohrförmige Glied hin­ durchgehende, heiße Strömungsmittel zu schaffen. Ein anfänglicher Durchbruch zwischen der Formation und der Produktionsbohrung er­ möglicht den Fluß des erwärmten Rohöls und des heißen Strömungs­ mittels in die Produktionsbohrung. Ein Ablenker, z. B. eine fest­ setzbare, aufblähbare Packung, wird in dem rohrförmigen Glied angeordnet, um das heiße Strömungsmittel zu veranlassen, durch die Perforation in die Formation einzutreten und dort als Austreibungsströmungsmittel zu wirken, das das erwärmte Erdöl der Produktionsbohrung zutreibt. In den meisten Fällen wird die anfängliche Anordnung des Packers nahe bei der Produktionsbohrung liegen, um den Druck­ gradienten zwischen der Treiberflüssigkeit und der Produktionsbohrung auf einen Höchstwert zu bringen und dadurch eine anfängliche Verbindung und Erdölproduktion zu erleichtern. Das Verhältnis von produziertem Erdöl zu Treiberflüssigkeit wird in der Produktionsbohrung überwacht, um ein Anzeichen von übermäßigem Durchfluß von Treiberflüssigkeit zu erkennen. Aufgrund des beobachteten Verhältnisses wird der Ablenker innerhalb des rohrförmigen Gliedes versetzt, um zu einer wirtschaftlich günstigen Fördermenge zu kommen und den Durchlauf von Treiber­ flüssigkeit auf ein Minimum zu beschränken.

Der Ablenker kann innerhalb der Verrohrung zwischen dem bei der Produktionsbohrung liegenden Ende und dem bei der Injektionsbohrung liegenden Ende vor- und zurück­ bewegt werden, um die Erwärmung der Formation und auch die Bewegung des erwärmten zähflüssigen Erdöls nach der Produktionsbohrung auf einen Höchstwert zu bringen. Im Fall eines unerwünschten Durchbruches der Treiberflüssigkeit kann der Ablenker nach einem anderen Ort in der Verrohrung versetzt werden, so daß eine gewünschte Formationser­ wärmung und Bewegung des Erdöls aufrechterhalten wird, während der Durchbruch heilt.

In der bevorzugten Ausführungsform ist das heiße Strömungs­ mittel, das durch das rohrförmige Glied geleitet wird, Dampf, und auch die Treiberflüssigkeit zur Beförderung der Bewegung des Erdöls ist Dampf. Unter diesen Umständen können das heiße Strömungsmittel und das Treiberströmungs­ mittel abwechselnd injiziert werden. Das Injizieren der Treiberflüssigkeit in die Formation wird in einem ge­ wissen Maße dadurch gesteuert, daß die Bedingung für den Fluß der heißen Flüssigkeit durch das rohrförmige Glied eingestellt wird. In dieser Weise kann die Wirksamkeit des Austreibens durch die Treiber­ flüssigkeit in der Formation verbessert werden.

In einer Ausführungsform zur Gewinnung von zähflüssigem Erdöl aus einer Teersandformation vom Athabasca-Typ werden ein Injektionsstrang und ein Förderstrang gebildet, die von der Oberfläche aus durch die Teersandformation hindurchreichen. Zwischen dem Injektions- und dem Förder­ strang wird eine durch die Teersandformation hindurch­ führende Bohrung hergestellt, in die ein rohrförmiges Glied mit fester Wandung eingeführt wird, um einen Strömungsweg vom Injektionsstrang zum Förderstrang durch die Teersandformation hindurch herzustellen. Ein heißes Strömungsmittel, vorzugsweise Dampf, wird durch das Innere des rohrförmigen Gliedes hindurchgeführt, um das zähflüssige Erdöl in der Teersandformation zwischen Injektions- und Förderbohrung außerhalb des rohrförmigen Gliedes anzu­ wärmen und damit die Viskosität wenigstens des Teiles des zähflüssigen Erdöls zu verringern, das unmittelbar der Außenseite des rohrförmigen Gliedes benachbart ist, um damit einen potentiellen Weg für den Strömungsmittel­ fluß durch die Teersandformation in Nachbarschaft der Außen­ seite des rohrförmigen Gliedes auszubilden. Ein Treiber­ strömungsmittel wird durch Perforation im rohrförmigen Glied in die Formation injiziert, um den Zufluß von Erdöl nach der Gewinnungsbohrung zu fördern, in der das Erdöl zutage befördert wird. Wie erwähnt, ist das bevor­ zugte heiße Strömungsmittel Dampf, obwohl auch andere Strömungsmittel verwendet werden können. Dampf wird auch bevorzugt als Treiberflüssigkeit verwendet. Unter ge­ wissen Umständen können andere Strömungsmittel, wie Gas, Wasser oder Lösemittel, entweder allein oder in Verbindung mit Dampf, als Treiberflüssigkeit verwendet werden.

Die Erfindung ermöglicht, die Gewinnung von zähflüssigem Erdöl aus einer Erdöl führenden Formation zu optimieren, in der die Verbindung zwischen einer Injektor- und einer Produktionsposi­ tion nur schwierig hergestellt und nach Herstellung schwierig als Weg für das zu produzierende Erdöl aufrechterhalten werden kann.

Mit der Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, die Position zu verlegen, von der aus eine Treiberflüssigkeit in den Verbin­ dungsweg injiziert wird, der zwischen einer Injektor- und einer Produktionsposition in einer zähflüssiges Erdöl enthaltenden Formation liegt, so daß sowohl die Produktion des Erdöls als auch der Verbindungsweg aufrechterhalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spieles erläutert und dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine vereinfachte Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Anordnung zur Gewinnung von zähflüssigem Erdöl aus einer unterirdischen Lagerstätte,

Fig. 2 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines bekannten Verfahrens zur Gewinnung von zähflüs­ sigem Erdöl aus einer unterirdischen Lagerstätte,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines bei der anfänglichen Anordnung eines Ablenkers nach der Erfindung zu erwartenden Injektionsprofils und

Fig. 4 eine Schnittansicht eines bei nachfolgender Stel­ lung des Ablenkers nach der Erfindung zu erwartenden Injektionsprofils.

Fig. 1 zeigt ein Paar auseinanderliegende Bohrungen oder Schächte 10 und 12, die in die Erde hinein bis in eine zähflüssige Erdöl enthaltende oder Teersand-Formation 14 sich erstrecken. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird die Bohrung 10 als Injektionsbohrung 10 und die Bohrung 12 als Produktionsbohrung 12 bezeichnet. Die Bohrung 10 kann eine kontinuierliche, mit der Produktionsbohrung 12 bei 13 verbindende Bohrung sein. Ein mit fester Wand ausgeführtes rohrförmiges Glied 16 oder eine Verrohrung 16 ist zumindest durch den allgemein waagerechten Teil 18 der Bohrung 10 geführt. Das rohrförmige Glied ist vorzugs­ weise aus Stahl und kann aus einem Stück oder aus mehreren miteinander verbundenen Touren als Rohrstrang hergestellt sein. Die Außenseite des rohrförmigen Gliedes 16 steht mit der Teersand-Formation 14 auf dem horizontalen Abschnitt 18 in Berührung und tritt schließlich in den Produktions­ schacht 12 ein. Die Produktionsbohrung 12 ist mit einer Verrohrung 22 versehen, die Perforationen bei 23 aufweist, und enthält einen Produktionsstrang 24, in dem Flüssig­ keit nach der Oberfläche befördert werden kann.

Es ist nicht erforderlich, daß die Injektionsbohrung mit der Produktionsbohrung zu verbinden, es ist nur erforderlich, daß die Injektionsbohrung sich in der näheren Nachbar­ schaft der Produktionsbohrung befindet. Nähere Nachbar­ schaft kann etwa 3 m von der Produktionsbohrung bedeuten. Das Ende des horizontalen Abschnittes 18 sollte nahe ge­ nug an der Produktionsbohrung liegen, so daß ein Verbin­ dungsweg für das erwärmte, zähflüssige Erdöl aus der For­ mation durch die Perforation 23 in der Verrohrung 22 hindurch und in die Produktionsbohrung 12 hinein sich ausbilden kann.

Der allgemein waagerechte Abschnitt 18 kann beträchtlich von der Horizontalen abweichen. Es ist erwünscht, die Verrohrung in einer solchen Ausrichtung einzuführen, daß dadurch die Heiz- und Treiberwirkung von Strömungsmittel, das durch die Verrohrung geht, zu einem Maximum wird; aus diesem Grunde sollte die Verrohrung allgemein waage­ recht sein.

Die Injektorbohrung 10 ist an der Erdoberfläche mit einem Bohrlochkopf 26 einschließlich einer Stopfbüchsenanordnung 28 versehen, durch die ein hohles Glied 30 in die Bohrung hineingeht. In dem Bohrloch 10 ist auf dem horizontalen Abschnitt 18 ein Ablenker, hier als aufblähbarer Packer oder Stopfen 32 dargestellt, zwischen den Schultern 34 und 36 befestigt. An der Oberfläche geht das hohle Glied 30 über eine Scheibe 38 und auf eine Trommel 40 der Win­ denvorrichtung 42. Abstandsmittel 43 sind nach Bedarf vorgesehen, um das hohle Glied 30 in der Verrohrung 16 auszurichten. Eine Steuerung 44 für das Aufblasen des Packers und dessen Einstellung ermöglicht, die Lage des Packers 32 innerhalb des rohrförmigen Gliedes 18 zu kontrollieren und von der Oberfläche aus das Aufblasen und das Ablassen von Luft aus dem Packer zu steuern.

Der Bohrlochkopf 26 bildet auch einen Eintrittsweg für ein Treiberströmungsmittel in die Bohrung 10; hierzu ist eine Treiberflüssigkeitsquelle 46 durch ein Ventil 48 an den Kopf 26 angeschlossen.

Der horizontale Abschnitt 18 des rohrförmigen Gliedes 16 kann anfänglich bei 50 perforiert sein oder kann per­ foriert werden, nachdem er in die Formation eingebracht worden ist und als Durchgang zwischen der Bohrung 10 und der Produktionsbohrung 12 funktioniert.

Das an der Oberfläche liegende Ende der Produktions­ bohrung 12 ist mit einem Bohrlochkopf 52 ausgestattet, an den eine Pumpenvorrichtung 54 angeschlossen ist, die Flüssigkeit aus dem Bohrloch an die Oberfläche befördert. Die geförderten Flüssigkeiten gehen in eine Monitor-Vor­ richtung 56, in der das Verhältnis von gefördertem Erdöl zu geförderter Treiberflüssigkeit bestimmt wird. Der Mo­ nitor 56 erhält Mittel, um die Steuerungsvorrichtung 44 für das Aufblasen und Anordnen des Packers und die Treiberflüssigkeitsquelle 46 zu steuern. Damit kann die gewünschte Einstellung des Packers 32 innerhalb des Rohres 18 und die gewünschte Temperatur und der Druck der Trei­ berflüssigkeit eingestellt werden. Die Vorrichtungen, durch die diese gewünschten Steuerungen verwirklicht wer­ den, sind im einzelnen nicht wesentlich für die Erfindung.

Fig. 2 veranschaulicht ein zum Stand der Technik gehören­ des Verfahren zur Produktion von zähflüssigem Erdöl mit einer von einer Injektions- nach einer Produktionsboh­ rung gehenden Verbindung. Hierbei geht eine verrohrte In­ jektionsbohrung 60 senkrecht in den Teersand oder die das zähflüssige Erdöl enthaltende Formation 62 hinein. Eine verrohrte Produktionsbohrung 64 ist allgemein pa­ rallel und im Abstand zur Injektionsbohrung 60 abgeteuft. Ein rohrförmiges Glied 66 ist durch das Innere der In­ jektionsbohrung 60 nach unten, durch die Verrohrung nach außen in die Formation 62 hinein und durch diese hin­ durch in die Verrohrung der Produktionsbohrung 64 ge­ führt, durch deren Verrohrung sie im Inneren der Pro­ duktionsbohrung wieder nach oben geht. Der waagerechte Abschnitt 68 des rohrförmigen Gliedes 66 ist hier ideal als in der Formation 62 horizontal und an seinem Äußeren in Kontakt mit der Formation dargestellt. Die Injektions­ bohrung und die Produktionsbohrung sind bei 70 perfo­ riert, während das rohrförmige Glied 66 über seine ge­ samte Länge ringsum geschlossen ist.

Dampf oder eine andere heiße Flüssigkeit wird durch das rohrförmige Glied 66 gepumpt, um die den waagerechten Abschnitt 68 umgebende Formation zu heizen. Ein weiteres heißes Strömungsmittel oder Dampf wird durch die Injek­ tionsbohrung 60 gepumpt, so daß es aus den Perforationen 70 aus- und in die Formation 62 eintritt und als Treiber­ flüssigkeit wirkt, die das erwärmte viskose Erdöl durch die Formation 62 und durch die Perforationen 70 der Pro­ duktionsbohrung 64 treibt, so daß das Erdöl in diese Boh­ rung eintritt. Die Linien 72 und 74 veranschaulichen Iso­ thermen-Profile, die entstehen, wenn die Treiberflüssig­ keit in die Formation gepumpt wird, die durch das heiße Strömungsmittel, das durch den waagerechten Abschnitt 68 des rohrförmigen Gliedes 66 hindurchgeht, erwärmt worden ist.

Bei diesem bekannten Verfahren ergeben sich Schwierig­ keiten, wenn das Treiberströmungsmittel einen Weg findet, der mit verhältnismäßig geringem Widerstand von der In­ jektionsbohrung nach der Produktionsbohrung oder in einen durch die Formation führenden Durchlaßweg führt. Eine solche Bedingung kann auftreten, wenn das zähflüssige Öl unmittelbar benachbart zum rohrförmigen Glied 68 be­ weglich genug wird, um in die Produktionsbohrung oder wenigstens seitlich weit genug vom rohrförmigen Glied 68 fortgedrängt zu werden, so daß ein Durchbruchweg für die Treiberflüssigkeit sich ausbildet. Nachdem dieser Zu­ stand eingetreten ist, ist es schwierig, eine kontinuier­ liche Bewegung des erwärmten viskosen Erdöls wieder her­ zustellen, um die gewünschte Produktion aufrechtzuer­ halten.

Eine weitere Schwierigkeit des bekannten Verfahrens be­ steht darin, einen bestehenden Strömungsweg für die Treiberflüssigkeit durch die von der Flüssigkeit im rohrförmigen Glied erwärmte Formation aufrechtzuerhalten. Es ist möglich, daß das Treiberströmungsmittel einen Weg geringen Widerstands in oder durch die Formation auf einem Weg findet, auf dem das erwärmte viskose Erdöl nicht nach der Produktionsbohrung bewegt werden kann. Bei nur einer einzelnen Quelle für das Treiberströmungsmittel ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß der Verlust an Treiber­ strömungsmittel in die Formation überwacht werden kann.

Fig. 3 und 4 veranschaulichen das Verfahren nach der Er­ findung mit einer Einrichtung, die in eine Teersand-For­ mation 14 eingebracht worden ist. Dabei ist nur der hori­ zontale Abschnitt 18 des rohrförmigen Gliedes 16 und der Packer 32 in seiner Anordnung im aufgeblähten Zustand auf dem hohlen Glied 30, siehe auch Fig. 1, dargestellt. Fig. 3 zeigt den Packer 32 benachbart zur Verrohrung 22 der Produktionsbohrung 12 bei den Perforationen 23. Nach Fig. 4 ist der Packer in Längsrichtung des rohrförmigen Gliedes 18 versetzt und benachbart zu anderen Perforationen 50 des rohrförmigen Gliedes angeordnet.

Fig. 3 und 4 zeigen idealisierte Wege für das injizierte heiße Strömungsmittel, das durch die Perforationen 50 im rohrförmigen Glied 18 hindurch und in die Formation 14 eintritt und entlang dem Äußeren des rohrförmigen Gliedes 18 in die Produktionsbohrung 12 durch Perforationen 23 in der Verrohrung 22 gelangt. Anfänglich kann das rohr­ förmige Glied 18 eine Leitung für heißes Strömungsmittel zwischen der Injektionsbohrung 10 und der Produktions­ bohrung 12 sein, um das zähflüssige Erdöl benachbart zum Äußeren des rohrförmigen Gliedes und davon radial aus­ gehend in die Formation hinein zu erwärmen. Wenn die For­ mation ausreichend erwärmt worden ist, um das zähflüssi­ ge Erdöl beweglich zu machen, kann der Packer 32 in das rohrförmige Glied 18 eingesetzt werden, um das heiße Strö­ mungsmittel in die Formation hinein abzulenken und dort als Treiberflüssigkeit zu wirken, die das zähflüssige Erd­ öl durch die Perforationen 23 der Verrohrung 22 in die Produktionsbohrung treibt. Das rohrförmige Glied 18 kann mit Perforationen 50 versehen eingebaut worden sein, oder die Perforationen können nach Erwärmung der Formation her­ gestellt werden. In beiden Fällen geht das heiße Strömungs­ mittel nunmehr aus dem rohrförmigen Glied 18 durch die Perforationen 50 hindurch nach außen und in die Formation hinein, um das erwärmte viskose Erdöl durch die Formation hindurchzutreiben.

Wie Fig. 1 zeigt, werden die produzierten Flüssigkeiten mittels einer Pumpe 54 oder anderer üblicher Mittel an die Erdoberfläche gebracht, wo die Flüssigkeit auf ihren Gehalt an Erdöl und Treiberflüssigkeit überwacht wird. Wenn das Verhältnis dieser zwei Flüssigkeiten anzeigt, daß übermäßig viel Treiberflüssigkeit erzeugt wird, wo­ durch ein möglicher Durchbruch der heißen Flüssigkeit entlang dem Äußeren des rohrförmigen Gliedes angezeigt wird, wird der Packer 32 aus seiner Lage in eine andere Stellung entlang dem rohrförmigen Glied 18 bewegt. Die Bewegung geht wahrscheinlich in Richtung der Injektions­ bohrung und von der Produktionsbohrung fort, da die an­ fängliche Einstellung des Packers 32 der Produktions­ bohrung 12 unmittelbar benachbart war. In der neuen Stel­ lung werden einige der Perforationen 50 für die Injektion geschlossen, während andere bevorzugt für die Injektion benutzt werden. Die vorhergehend zur Injektion benutzten Perforationen können jetzt als Produktionsperforationen dienen und einen Weg für das produzierte Erdöl und die Treiberflüssigkeit durch das rohrförmige Glied 18 hin­ durch und nach der Produktionsbohrung bilden. Die Pro­ duktion von Erdöl durch die Perforationen 50 im hori­ zontalen Abschnitt 18 kann etwas Sand aus der umgebenden Teersandformation mitführen; diese Sanderzeugung ist je­ doch so gering, daß sie keine Versandungsschwierigkeiten in dem rohrförmigen Glied verursachen kann.

Durch Überwachung des Verhältnisses von produziertem Erd­ öl und Treiberflüssigkeit und entsprechende Steuerung der Lage des Packers 32 innerhalb des rohrförmigen Glie­ des 18 ist es möglich, die Produktion des Erdöls auf ein Maximum und die der Treiberflüssigkeit auf ein Minimum zu bringen.

Es sind verschiedene Abwandlungsformen für die Anordnung des Packers und dessen Versetzung vorgesehen. Eine Mög­ lichkeit besteht darin, den Packer anfänglich näher zur Injektorbohrung zu placieren und zu ermöglichen, daß die heißen Strömungsmittel um den Packer herum und entlang dem rohrförmigen Glied fließen, um die Formation zu heizen. Wenn die gesamte Formation angrenzend an das rohrförmige Glied die Temperatur erreicht, bei der das zähflüssige Erdöl beweglich wird, kann der Packer nach der Produk­ tionsbohrung bewegt werden, und die Treiberflüssigkeit wird dann durch die Perforationen nach außen geführt, um das Öl zu bewegen. Eine andere Möglichkeit ist die Ver­ wendung einer Reihe von Packern entlang dem waagerechten Abschnitt des rohrförmigen Gliedes 18. Die Steuervor­ richtung kann dann das Aufblasen und das Einziehen der verschiedenen Packer so steuern, daß damit die Erwär­ mung der Formation und die Injektion von Treiberflüssig­ keit gesteuert wird.

Eine weitere Ausführungsform für das Verfahren der Ab­ lenkungssteuerung besteht darin, schrittweise das hori­ zontale, perforierte, rohrförmige Glied zu verstopfen.

Mehrere Fuß (ein Fuß = etwa 0,30 m) des rohrförmigen Glie­ des, und zwar am weitesten vom Injektionsende entfernt, werden zementiert nachfolgend nach oder unmittelbar vor einem Durchbruch der Treiberflüssigkeit, wodurch gewähr­ leistet wird, daß das Treiberströmungsmittel durch die freien Perforationen austritt, um das Erdöl nach der Pro­ duktionsbohrung zu drücken.

Die Erfindung ist vorstehend mit Bezug auf Teersände oder ähnliche Erdöl führende Formationen beschrieben, ist aber nicht auf die Anwendung auf Teersände beschränkt. Das Ver­ fahren kann ebenfalls auf Karbonate oder bituminöse Sände angewendet werden, z. B. im Bereich des Grosmont-Carbonate- Reef in Kanada oder der bituminösen Sandformationen in den U. S. A., in denen übliche Austreibungsverfahren unwirksam sind, da die wirksame Durchlässigkeit der Formation praktisch Null ist.

Claims (10)

1. Verfahren zur Gewinnung von zähflüssigem Erdöl aus einer erdölhaltigen Formation, insbesondere einem Teersand oder dergleichen, unter Benutzung eines im wesentlichen waagerecht durch die Formation geleg­ ten rohrförmigen Gliedes, dessen Außenseite in Kon­ takt mit der Formation steht, wobei durch Perfora­ tionen hindurch ein heißes Strömungsmittel in die Formation eingeleitet und damit die Formation ange­ wärmt und das dadurch angewärmte und in seiner Vis­ kosität verminderte Erdöl fließfähig gemacht wird, so daß es an einem Förderpunkt gewonnen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Glied mit Perforationen versehen und ein versetzbarer Ablenker darin angeordnet wird, worauf das heiße Strömungs­ mittel durch die Perforationen des rohrförmigen Glie­ des in die Formation eingeführt wird, und daß am Gewinnungspunkt das Verhältnis vom heißen Strömungs­ mittel und Erdöl überwacht und danach der Ablenker in dem rohrförmigen Glied benachbart zu bestimmten Perforationen gesetzt und damit der Fluß des Erdöls nach dem Gewinnungspunkt optimiert und der Fluß des heißen Strömungsmittels nach dem Gewinnungspunkt auf ein Minimum gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einsetzen des Ablenkers ein heißes Strömungs­ mittel in das rohrförmige Glied eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine im wesentlichen senkrechte Injek­ tionsbohrung und eine im wesentlichen senkrechte Pro­ duktionsbohrung in die Formation hinein abgeteuft werden und eine im wesentlichen waagerechte Bohrung zur Aufnahme des rohrförmigen Gliedes von der Injektions­ bohrung aus in Richtung der Produktionsbohrung aus­ geführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Ablenker ein ver­ setzbarer, aufblähbarer Packer benutzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer an einem Führungselement angeordnet wird, das in das rohrförmige Element von einer der senkrech­ ten Bohrungen aus eingeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ablenker zunächst benachbart zur Produk­ tionsbohrung angeordnet und dann durch das rohrförmige Element gemäß dem überwachten Verhältnis von heißem Strömungsmittel und gefördertem Erdöl am Gewinnungs­ punkt versetzt wird in Richtung der Injektionsbohrung.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als heißes Strömungsmittel Dampf verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustandsparameter des Dampfes entsprechend der überwachten Gewinnung von Erdöl und Dampf am Gewinnungs­ punkt gesteuert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 4 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Aufblähen und Zusammenfallen des auf­ blähbaren Packers in Übereinstimmung mit dem Setzen des Packers im rohrförmigen Element gesteuert werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Injektions­ bohrung und die Förderbohrung verbindenden, rohrför­ migen Element die Perforationen auf der zur Injektions­ bohrung liegenden Seite des Packers als Eintrittsöff­ nungen für das heiße Strömungsmittel in die Formation und die Perforationen auf der zur Produktionsbohrung liegenden Seite des Packers als Strömungswege für die Gewinnung von Erdöl und heißem Strömungsmittel aus der Perforation benutzt werden.