DE3833619A1

DE3833619A1 - Verfahren zur foerderung schwefelhaltiger fluide aus unterirdischen vorratsstaetten und strahlpumpeinrichtung hierfuer

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Publication number: DE3833619A1
Application number: DE3833619A
Authority: DE
Inventors: Ion Ionel Adamache; Stanley Peter Kopp; William Lawrence Kennedy; Michael Charles Enwright
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1989-04-13
Anticipated expiration: 2008-10-04
Also published as: DE3833619C2; US4988389A; CA1254505A; FR2621350A1; FR2621350B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung bzw. Förderung und Gewinnung von Fluiden aus unterirdischen Vorratsstätten bzw. Vorratsräumen, die Hydrogensulfid enthalten, und insbesondere zur Ausbeutung von Vorratsstätten, die Hydrogensulfid bzw. primäres Sulfid oder Schwefelwasserstoff und physikalisch gelösten Schwefel, chemisch gebundenen Schwefel (d. h. Hydrogenpolysulfide) oder Schwefel enthalten, der als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand in dem Fluid der Lagerstätte enthalten ist. Die Erfindung betrifft insbesondere die Gewinnung von Schwefel und Schwefelverbindungen aus unterirdischen Lagerstätten, bei denen Probleme hinsichtlich der Schwefelablagerungserscheinungen und/oder Produktionsprobleme infolge der hohen Viskosität der Bohrlochfluide auftreten, und wobei Schwierigkeiten bezüglich einer Verbesserung der Gesamtausbeute und des Mengenausbringens von den vorerwähnten unterirdischen Resourcen her bestehen. Die Erfindung betrifft ferner eine Strahlpumpeneinrichtung, die insbesondere im Rahmen des vorerwähnten Verfahrens verwendbar ist.

Bei der Gewinnung aus, und Untersuchung von unterirdischen Lagerstätten, die Hydrogensulfide und andere mit ihnen gemeinsam auftretende Fluidkomponenten, wie z. B. Kohlenwasserstoffe, CO₂ und N₂ sowie insbesondere diejenigen, die physikalisch gelösten Schwefel oder chemisch gebundenen Schwefel (d. h. Hydrogenpolysulfide) enthalten oder in denen Schwefel als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand in einem Lagerstättenfluid vorkommt, enthalten, bestehen Schwierigkeiten insofern, als innerhalb des Fluides Schwefelablagerungsprobleme auftreten und andere Produktionsschwierigkeiten infolge der hohen Viskosität dieser Bohrlochfluide vorhanden sind, so daß Schwefelablagerungsprobleme in den oberirdischen Ausrüstungen, den Verrohrungen, dem Bohrloch, der Zone benachbart des Bohrloches und innerhalb der Lagerstätte bzw. des Reservoirs aufgetreten sind. Es ist bekannt, daß der Schwefelanteil, der in dem sauren Gas bzw. schwefelhaltigen Gas vorhanden ist, mit der Konzentration an H₂S zunimmt. Auch die Bildung von Hydraten und Korrosionsproblemen sind während der Untersuchung von Bohrlöchern im Zusammenhang mit derartigen Lagerstätten aufgetreten.

Wenn das Lagerstätten- bzw. Vorratsstättenfluid, das Hydrogensulfide enthält, die Formation verläßt und das Förderrohr heraufströmt, tritt normalerweise eine allmähliche Temperaturabnahme verbunden mit einer Druckabnahme auf. Die Fluidströmungskurve wird in einem Empfangsphasen-Verhaltensschaubild nach Fig. 1 durch die Linie a symbolisiert. Außerdem wird das Problem dann auch noch komplizierter, wenn das Bohrloch nicht natürlich bzw. selbsttägig strömt, sondern eine künstliche Fördereinrichtung noch in bestimmter Tiefe in Abhängigkeit von den spezifischen Umständen erforderlich ist. Die Ablagerung bzw. Abscheidung von elementarem Schwefel kann infolge von Änderungen in der physikalischen Lösungsfähigkeit des Schwefels in dem Lagerstättenfluid als Ergebnis von Veränderungen in Temperatur und Druck während der Förderung auftreten. Schwefel kann auch aus dem Zerfall von Polysulfiden im Ergebnis hauptsächlich der Veränderung des Gleichgewichtes zwischen Hydrogenpolysulfid und Hydrogensulfid, das in dem Reservoir bzw. dem Vorrat existiert, freigesetzt werden. Weitere Faktoren, wie z. B. der Wasseranteil, können dieses Gleichgewicht ebenfalls beeinflussen. Diese Phänomene können zu Strömungsbeschränkungen und -einschränkungen bzw. -widerständen in den in den Ausrüstungen an der Oberfläche in der Verrohrung, dem Bohrloch, dem Bereich benachbart zum Bohrloch und in der Lagerstätte bzw. dem Reservoir selbst führen. Wenn die Strömungskurve, die in dem oben gezeigten Phasenverhaltensdiagramm dargestellt ist, in den Zweiphasenbereich eintritt (insbesondere wenn die Kurve die Siedepunktkurve schneidet) könnte die Schwefelablagerung sich durch Abkühlungseffekte verstärken, die bei einem Zweiphasen-Strömungszustand auftreten.

Nachfolgend wird der industrielle Stand der Technik erläutert und es wird auf verschiedene Patente Bezug genommen, die Bezug zu dem Problem der Abscheidung bzw. Ablagerung oder Niederschlag von Schwefel haben.

Eine typische Abwärtsbohrloch-Konfiguration, die bei Bohrlöchern benutzt wird, die einer Schwefelablagerung unterliegen, ist aus drei parallelen Rohrsträngen gebildet worden: einem Heizstrang, um ein heißes Fluid in dem Rohr nach unten und durch eine Ringummantelung bzw. ein Ringgehäuse nach oben umzuwälzen, einen Einspritzstrang zum Umwälzen von erhitzten Fluiden, wie z. B. Öl oder einem Lösungsmittel und einem Förderstrang, durch das die Lagerstättenfluide mit den eingespritzten Fluiden so vermischt werden und zur Oberfläche gefördert werden. Temperatur und Druck werden nicht adäquat beibehalten, um eine Schwefelablagerung in der Perforations- bzw. Siebzone bis zum Bohrlochkopf zu verhindern. Die aus dieser Situation entstehenden Folgen sind Zusetzen der Verrohrung, Zusetzen der Ausrüstungen an der Oberfläche und Strömungswiderstände. Folglich ist es für Fluide, die von dem perforierten Bereich durch eine speziell entworfene Bohrlochkomplettierungsausrüstung zu dem Bohrlochkopf strömen, als vorteilhaft angesehen worden, eine Strömungsbahn bzw. -kurve zu vermeiden, die durch den Zweiphasenbereich eines Phasendiagramms führt. Dieses Ziel ist mit der typischen Abwärtsbohrlochgestaltung, die vorher beschrieben wurde, schwierig zu erreichen. Ein weiterer Nachteil dieser Konfiguration für ein Abwärtsbohrloch resultiert aus der Notwendigkeit komplizierter Ausrüstungen an der Oberfläche, um drei unterschiedliche Fluide, nämlich Heizstrangfluide, erhitzte Einspritzstrangfluide und die Fluide aus dem Produktions- bzw. Förderstrang zu handhaben und zu behandeln.

Für eine Verrohrung mit kleinem Durchmesser ist ein einzelner Verrohrungsstrang und ein Packer (Abdichtung gegen Futterrohr) mit einem chemischen Einspritzventil, installiert oberhalb des Packers, verwendet worden. Diese Bohrlochkonfiguration verhindert jedoch nicht die Schwefelablagerung in dem Strahlrohr bzw. der Saugleitung und in dem Rohr unterhalb des Packers und beseitigt auch nicht die Möglichkeit einer Milderung bzw. Einschränkung der Korrosion unterhalb des Packers.

In einer weiteren Abwärtsbohrloch-Konfiguration wurde die Einspritzung des Inhibitors bzw. negativen Katalysators oder Passivators durch den Packer ausgeführt. Die Chemikalien wurden von der Erdoberfläche durch den Ringraum mit einer chemischen Einspritzventilanordnung und durch den Packer nach unten gepumpt. In ähnlicher Weise wurde vorgeschlagen, daß die Schwefellösungsmittel durch das vorerwähnte Ventil eingespritzt werden könnten, unter Verwendung des Ringraumes als Leitung. Diese Bohrlochgestaltung hat den Nachteil, daß der Ring bzw. Ringspalt oder Ringraum mit den einzuspritzenden Chemikalien gefüllt werden muß, wobei das Ringvolumen in einigen Fällen 100 m³ überschreitet. Hydrattemperaturerniedriger wurden durch eine separate chemische Einspritzverrohrung nach unten eingespritzt, wobei diese Verrohrung mit der Hauptförderverrohrung in einer Tiefe von ungefähr 950 m verbunden war.

Die US-PS 3 39 373 (C.H. Kuo et al.) schlägt das Einspritzen von erhitztem Fluid mischbar mit dem Lagerstättenfluid in dem Bohrloch oberhalb eines Packersatzes über dem perforierten Bereich fort, um Schwefel zu lösen, wenn das beheizte Fluid und das Lagerstättenfluid in dem Rohr nach oben gefördert werden, so daß mögliche Schwefelablagerungen in der Verrohrung oberhalb des Packers beseitigt werden. Dieses Verfahren hat die folgenden Nachteile: die Einspritzung von mischbarem Fluid erhöht den hydrostatischen Fluidgradienten und übt so einen höheren Rückruck auf die Formation aus und vermindert nachfolgend die Einströmung von der Lagerstätte bzw. dem Reservoir in das Förderrohr. In den Fällen, in denen das Lösungsmittel für eine Wiederverwendung regeneriert werden soll, ist eine Trennausrüstung erforderlich, die die Betriebskosten erhöhen kann. Auch dieses Verfahren führt nicht zu einer Entfernung von Schwefel, der sich unterhalb des Packers, d. h. der Abdichteinrichtung im Bohrloch abgesetzt haben kann.

Die CA-PS 9 53 643 (J.R. Eickmeier) schlägt vor die Schwefelabscheidung durch Umwälzen eines heißen Fluides (d. h. vom Dampf) nach unten über einen isolierten Rohrstrang bis zum Rohrmantelabschnitt des Förderringes zu vermindern, um die Temperatur der Fluide in dem Förderrohr von außen zu erhöhen. In diesem Patent wird festgestellt, daß es bevorzugt ist, gleichzeitig ein heißes Öl in das erzeugte bzw. geförderte Fluid benachbart zu dem Förderabschnitt einzuspritzen, unter Verwendung einer separaten Verrohrung, um abgelagerten Schwefel zu lösen und/oder eine Schwefelablagerung an der Innenseite des Förderrohrstranges durch das Vermischen des heißen Öles mit dem erzeugten bzw. geförderten Fluid zu verhindern. Infolgedessen hat dieses Patent den Nachteil, daß es die Verwendung von drei Rohrsträngen erfordert, des Heizstranges, eines Förderstranges und eines Einspritzstranges für das heiße Öl, zusammen mit all den erforderlichen Ausrüstungen an der Oberfläche, um diese drei unterschiedlichen Arten von Fluiden zu handhaben, nämlich Dampf, heißes Öl und die geförderten Fluide. Der Unterschied zwischen dem Stand der Technik, der eingangs erläutert wurde, und der CA-PA 9 53 643 besteht in der Länge des Heizstranges und des umgewälzten Fluides. In der CA-PS 9 53 643 wird in der Hauptsache Dampf zirkuliert und der Heizstrang erstreckt sich nach unten bis zum Packer, während in dem eingangs dargelegten Stand der Technik der Heizstrang kürzer ist und in der Hauptsache heißes Öl oder heißes Wasser umgewälzt bzw. zirkuliert wird.

1962 bohrte, komplettierte und testete der Vorgänger der Firma Canterra Energy Ltd. (CEL), Texas Gulf Sulfphor Company Inc., ein Sauergas- bzw. Schwefelgasbohrloch 5-23-30-11 W5M Panther River. Die obige Bohrung bzw. das obige Bohrloch (Fig. 2) gibt ein Beispiel der Schwefel-Verstopfungsprobleme, die in Bohrungen aufgetreten sind, die nach dem Stand der Technik ausgerüstet waren. Ein Fördertest wurde vom 11. Dezember 1962 bis zum 19. Januar 1963 ausgeführt. Die Hauptcharakteristika der abbaufähigen Formation sind nachfolgend angegeben:

abbaubare Formation
Wabamun
Tiefe	3261,4 bis 3272,6
Formationsdruck	25932 kPa
Formationstemperatur	79,4°C
Gaszusammensetzung	68,0% H₂S, 9,4% CO₂
(Mol-%)	21,4% CH₄ und 1,2% N₂
Schwefelanteil	9,5-13,0 kg/1000 SCM (Stand.m³)

Das Bohrloch war mit einem Heizstrang 23 von 42 mm Durchmesser, 912 m Länge und mit einem Verrohrungsstrang 9 von 73 mm Durchmesser ausgerüstet, wobei letzterer sich bis auf das Niveau der Durchbrüche bzw. Perforationen in 3271,7 m Tiefe erstreckte. Eine Permanentabdichtung (Packer) 10 wurde oberhalb der abbaubaren Formation 1 eingesetzt. Die 73-mm-Verrohrung war innenwandungsseitig mit Kunststoff beschichtet, um die Rohrrauhigkeit zu vermindern und eine Schwefelablagerung bzw. einen Aufbau von Schwefel an den Verrohrungswandungen zu vermeiden. Die Wabamun-Zone war perforiert bzw. mit Durchbrüchen versehen und angeregt, worauf sich der Beginn des Produktionstests anschloß.

Die Lagerstätten- bzw. Reservoirfluide strömten von den Perforationen bzw. dem Siebteil in das Saugrohr 8 und durch die Förder-Verrohrung 9 nach oben zur Oberfläche. Diese Fluide kühlten sich während ihrer Aufwärtsströmung durch das Bohrloch ab. Die Fluide wurden indirekt beheizt, wenn sie das Niveau des Heizstranges 23 (bei 912 m) erreichten, und die Fluidtemperatur über die Hydratbildungstemperatur zu erhöhen. Unter diesen Bedingungen konnte das Bohrloch nur zeitweilig und sporadisch betrieben und fluiddurchströmt werden, nämlich für insgesamt 44 Stunden während einer 10tägigen Periode. Die Spitzenströmungsmenge betrug lediglich 42 000 Standard m³ pro Tag (SCM/Tag) und dauerte nur 3 Stunden. Die Durchschnittsmenge war weniger als 24 000 SCM/Tag. Typischerweise war es erforderlich, das Bohrloch nach 3 Stunden Fluidströmung stillzulegen, da die abnehmenden Strömungsmengen eine zunehmende Bohrloch-Schwefelverstopfung anzeigten. Schwefelbrücken in Tiefen von 632,4 bis 2 682,1 m wurden in drei getrennten Fällen festgestellt. Zwei Behandlungen mit Kohlenstoff-Disulfid-Schwefellösungsmittel waren erforderlich.

Später wurde in einer zweiten Stufe des Tests OD-Verrohrungsstrang 3 mit einem Durchmesser von 48,3 mm konzentrisch in der 72-mm-Verrohrung installiert, der sich bis in eine Tiefe von 3176,3 m erstreckte. Kohlenstoffdisulfid, Dieselkraftstoff, Stickstoff und Methanol wurden periodisch nach unten durch den Ringraum bzw. Ringspalt zwischen der 73-mm-Verrohrung und der 48,3-mm-Verrohrung eingespritzt. Die eingespritzten Fluide vermischten sich mit den Lagerstättenfluiden am Boden der inneren 48,3-mm-Verrohrung in 3176,3 m Tiefe. All diese Fluide wurden in der inneren 48,3-mm-Verrohrung nach oben gefördert. Das Bohrloch arbeitete wiederum sporadisch für eine Gesamtzeit von 20 Stunden über eine 8tägige Periode mit einer durchschnittlichen Fördermenge von 32 000 SCM/Tag. Die meisten Betriebsperioden wurden infolge der Anzeige von Schwefelablagerungen im Bohrloch und Hydratbildung im inneren Strang auf weniger als 3 Stunden begrenzt.

Infolge der Probleme mit der Schwefelablagerung, die während der Tests auftraten, wurde das Bohrloch 1963 aufgegeben, bis die Technologie sich auf einen Stand entwickelt haben würde, der den Abbau einer solchen Lagerstätte bzw. eines solchen Reservoirs möglich erscheinen lassen würde.

Strahlpumpen sind angewandt worden, um die Förderung aus Öl- und Wasserbohrlöchern zu verbessern, ebenso wie sie für die Entwässerung von Gasbohrlöchern verwendet wurden. Die Anwendung von Strahlpumpen in Bohrungen, in denen das Gas Hydrogensulfid unter Anwesenheit von Kohlendioxid enthält, wurde durch die Canterra Energy Ltd. (CEL) iniziiert. Die nachfolgende Beschreibung des Standes der Technik und die zugehörigen Patente betreffen die Anwendung derartiger Strahlpumpen.

Die CA-PS 11 79 251 (Canalizo) befürwortet die Anwendung einer Gegenströmungs-Strahlpumpe und beschreibt ihren Aufbau ohne Hinweise auf Probleme der Förderung aus Bohrlöchern infolge von Schwefelablagerungen. Dieses Patent empfiehlt kein bestimmtes Arbeitsfluid.

Die US-PS 38 87 008 (Canfield) empfiehlt die Verwendung einer Gegenstrom-Strahlpumpe, um Flüssigkeiten, im Prinzip Wasser, aus Gasbohrungen zu fördern, die infolge der Anwesenheit einer flüssigen Phase nicht strömen können. Diese Technik erwähnt nicht die Schwierigkeiten, die mit der Schwefelablagerung verbunden sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Förderung schwefelhaltiger Fluide aus unterirdischen Vorratsstätten sowie eine insbesondere zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Strahlpumpeneinrichtung anzugeben, bei dem bzw. bei der die Probleme des Standes der Technik in bezug auf die Schwefelablagerung überwunden sind, so daß es möglich ist, auch bisher nicht förderwürdige Vorräte zu erschließen.

Erfindungsgemäß wird im Rahmen eines Verfahrens der vorgenannten Art eine Bohrlochausrüstung in Verbindung mit einer Strahlpumpeneinrichtung angegeben, wodurch ein hervorragendes System zur Förderung von Fluiden aus unterirdischen Lagerstätten bzw. Reservoirs, die Hydrogensulfid enthalten, geschaffen und insbesondere wird ein System zur Ausbeutung von Reservoirs bzw. Lagerstätten angegeben, die Hydrogensulfid und Schwefel, der physikalisch gelöst, chemisch gebunden (d. h. Hydrogenpolysulfide) sind oder der als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand in dem Lagerstätten- bzw. Reservoirfluid vorkommt, geschaffen, wobei bei einem derartigen System Schwierigkeiten, die üblicherweise im Hinblick auf das Phänomen der Schwefelablagerung und/oder Förderprobleme infolge der hohen Viskosität des Bohrlochfluides im wesentlichen vermieden wird. Erfindungsgemäß wird die Gesamtausbeute von den vorerwähnten Resourcen durch Verwendung einer Strahlpumpeneinrichtung erhöht bzw. verbessert, die einen zusätzlichen Druck, Wärme und Lösungsmittel für die Verhinderung der Schwefelablagerung während des Hubförderns des geförderten Fluides zur Erdoberfläche schaffen bzw. heranführen kann.

Das Strahlpumpensystem bzw. die Strahlpumpeneinrichtung schafft eine Einrichtung zum Erhalten eines Abziehens des Formationsdruckes und gestattet die Ausbeutung von Reservoirs bzw. Lagerstätten, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthalten. Dies wird durch Verwendung eines Arbeitsfluides erreicht, das durch einen unabhängigen Strömungskanal nach unten und durch eine Düsenanordnung innerhalb der Strahlpumpe gepumpt wird. Nach dem Passieren der Düse tritt das Arbeitsfluid in eine Mischkammer mit einer hohen Geschwindigkeit und vermindertem Druck ein, derart, daß es die produzierten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthalten, mitreißt. Anschließend strömen die vermischten Fluide durch die Verengung und anschließend in den Diffusor, wo die Geschwindigkeit der Fluide abnimmt und der Druck auf einen Wert oberhalb desjenigen zunimmt, der in der Mischkammer und in dem Abbaubereich (Förderintervall) auftritt. Dieser Druck ist ausreichend, um die vermischten Fluide aus der Strahlpumpe auszustoßen und sie zu veranlassen, durch die Förderverrohrung zur Oberfläche zu strömen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Arbeitsfluid der Strahlpumpe, das in das Bohrloch eingespritzt wird, erhitzt.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Packer bzw. eine Abdichtung im Bohrloch bzw. Futterrohr zur Isolation der Formation vom oberen Teil der Verrohrung bzw. des Futterrohres, die ein permanentes Saugrohr oder ein Durchstich-Saugrohr aufweist und Strömungsverbindungen für die Verrohrung zu Einspritzen von Chemikalien aufnimmt. Auf diese Weise ist ein sehr wirksames System zur Zirkulation und Umwälzung von Chemikalien, speziell von Schwefellösungsmitteln in die Bohrlochkonfiguration integriert, die es gestattet, die Abscheidung von Schwefel zu verhindern, oder die die Einspritzung einer Chemikalie oder eines Chemikaliengemisches entlang des oder in den perforierten Bereich gestattet, wenn dies erforderlich ist. Die Chemikalienmischung kann eine oder mehrere der nachfolgenden Komponenten enthalten:

Schwefellösungsmittel, Korrosionsverhinderer, Hydrattemperaturabsenkungsmittel.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Strahlpumpe Teil einer doppelten bzw. dualen Bohrloch-Verrrohrungskonfiguration. Ein Rohrabschnitt ist für die Produktion bzw. Förderung (Strahlpumpen) vorgesehen und würde aus einem Paar paralleler oder konzentrischer Rohrstränge bestehen. Der zweite oder Hilfsrohrabschnitt ist für eine multifunktionale Verwendung gedacht, typischerweise für die Erhitzung des Bohrloches und könnte aus einem einzigen Rohrstrang oder einem Paar Rohrstränge bestehen, die konzentrisch oder parallel angeordnet sind. Dieses System kann an jede Art von Bohrlochausrüstung angepaßt werden, wie z. B. eine Futterrohrbohrung, eine offene Bohrung, eine vertikale, geneigte oder horizontale Bohrung. Typische Förder- bzw. Produktionsprobleme, wie z. B. Schwefelabscheidung, Hydratbildung und Korrosion werden vermindert oder ganz beseitigt. Es gestattet die Anwendung verschiedenartigster Techniken, wie z. B. der bodenseitigen Bohrlocherhitzung anstelle der herkömmlichen Oberflächenerhitzung, natürliche Abströmung des Fördergutes, künstliche Hubförderung und vollständige Tiefenzirkulation von unterschiedlichen heißen Fluiden und Lösungsmitteln, eine zyklische, intermittierende oder pulsierende Produktion und Förderung verbunden mit Anregungstechniken, wie z. B. Säureanreichern (acidising), Brechen (fracturing), Einspritzen von heißen Fluiden in die Formation oder eine Kombination dieser Techniken sowie Aufrechterhaltung des Lagerstätten- bzw. Reservoirdruckes für einen höheren Ausbeutefaktor. Im Rahmen dieses Systems können Reservoirfluide durch Erhöhen der Boden-Bohrlochtemperatur durch die Anwendung eines beheizten Bohrloches erzeugt bzw. gefördert werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel könnte eine elektrische Beheizung durch Heizeinrichtungen, die durch Kabel mit Energie versorgt werden oder einen konzentrischen Rohrstrang angewandt werden, der eine Bohrung mit einem elektrischen Schaltkreis bildet. Auf diese Weise wird die Bohrloch-Fluidtemperatur erhöht werden, ohne daß der übliche separate Heizstrang erforderlich ist. Das Heizsystem sollte zusätzliche Wärme erzeugen, um die Fluide in dem Temperaturbereich zu halten, der in Übereinstimmung mit der Löslichkeit des Schwefels und dem Phasenverhalten bzw. der Phasenumwandlung für das jeweils spezielle Bohrungs-Lagerstättensystem gewählt wurde (vgl. auch die Beispielskurven b′ und c in Fig. 1).

In einem breiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese daher ein Verfahren zum Erzeugen bzw. Fördern von Fluiden, die Schwefel und Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir bzw. einer unterirdischen Lagerstätte, das bzw. die diese Fluide enthält, vor, und zwar über eine Bohrung, die in dieses Reservoir eindringt, wobei das Hydrogensulfid als Hydrogensulfid bzw. Schwefelwasserstoff und/oder eine oder mehrere chemische Verbindungen anwesend ist, die zerfallen, um Hydrogensulfid bzw. Schwefelwasserstoff freizusetzen, wobei das erfindungsgemäße Verfahren aufweist:

a) Ausrüsten der Bohrung mit einem Förderabschnitt in Kontakt mit den Fluiden, die hier produziert bzw. gefördert werden sollen,
b) Installieren einer Strahlpumpe in der Bohrung an bzw. benachbart zu dem Förderabschnitt, wobei die Strahlpumpe einen Einlaß für das Fluid, das gepumpt werden soll, aufweist, einen Einlaß für ein Arbeitsfluid bzw. Energiefluid und einen Auslaß aufweist und die Strahlpumpe so installiert ist, daß der Einlaß für das Fluid, das gepumpt werden soll, in Kontakt mit den Fluiden ist, die gefördert bzw. erzeugt werden sollen,
c) Schaffen einer direkten Fluidverbindung von dem Auslaß zu dem Bohrungskopf,
d) Herstellen einer direkten Fluidverbindung von dem Bohrungskopf zu dem Einlaß für das Arbeitsfluid, und
e) Zuführen des Arbeitsfluides vom Bohrungskopf zu der Strahlpumpe, um die Strahlpumpe anzutreiben und hierdurch durch den Auslaß der Strahlpumpe zur Erdoberfläche ein Gemisch aus dem Arbeitsfluid und den Fluiden, die gefördert bzw. erzeugt werden sollen, zu bilden.

Gemäß einem weiteren breiten Aspekt liegt die vorliegende Erfindung auch in einem Verfahren zur Erzeugung bzw. Förderung von Fluiden, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten, wobei diese Fluide der Abscheidung von Schwefel sowie Förder- bzw. Produktionsschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität unterworfen sind, wobei die Fluide aus einem unterirdischen Reservoir, das diese Fluide enthält, über ein Bohrloch, das in dieses Reservoir eindringt, gefördert werden und das Verfahren zur Förderung bzw. Erzeugung aufweist:

a) Ausrüsten des Bohrloches mit zwei unabhängigen Fluidströmungskanälen, einen für die Einspritzung eines Arbeitsfluides und einen zweiten für die Förderung der Lagerstätten- bzw. Reservoirfluide, vermischt mit dem Arbeitsfluid,
b) Ausrüsten des Bohrloches mit einer Strahlpumpe, wobei die Strahlpumpe im unteren Bereich des Bohrloches in betrieblicher Verbindung mit den Fluidkanälen in der Bohrung installiert ist,
c) Einspritzen des Arbeits- bzw. Energieversorgungsfluides in den ersten der vorerwähnten Fluidkanäle in dem Bohrloch und von dort in die Strahlpumpe, und
d) Antreiben der Strahlpumpe mit dem eingespritzten Arbeitsfluid, wobei die Strahlpumpe, die durch das eingespritzte Energieversorgungs- bzw. Arbeitsfluid angetrieben wird, die geförderten bzw. erzeugten Fluide, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten, aus dem Reservoir zur Erdoberfläche durch den zweiten Fluidkanal fördert und Einstellen derartiger Temperatur-, Druck- und Strömungsbedingungen, daß der Schwefel entweder physikalisch gelöst oder chemisch in den Fluiden gebunden ist, so daß eine Schwefelablagerung aus den Fluiden im wesentlichen verhindert ist.

Die vorliegende Erfindung umfaßt im breitesten Sinne außerdem ein Verfahren für die Förderung bzw. Erzeugung von Fluiden, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten, wobei diese Fluide normalerweise einer Schwefelabscheidung oder Produktionsschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität unterliegen, aus einem unterirdischen Sammelraum oder Reservoir, das diese Fluide enthält, wobei die Förderung über ein Bohrloch erfolgt, das in das Reservoir eindringt, wobei das Herstellungsverfahren umfaßt:

a) Ausrüsten der Bohrung mit zwei konzentrischen Rohrsträngen in der Bohrlochbohrung, um zwei unabhängige Stränge in der Bohrlochbohrung zu bilden, zur Gewährleistung von zwei unabhängigen Fluidströmungskanälen, von denen der eine für die Einspritzung eines Arbeitsfluides dient und ein zweiter für die Förderung bzw. Bereitstellung der Reservoirfluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid, dient,
b) Ausrüsten des Bohrloches mit einer Strahlpumpe, wobei diese Strahlpumpe im unteren Bereich des Bohrloches innerhalb des inneren Rohrstranges zum Zweck der Hubförderung der Fluide zur Erdoberfläche durch den inneren Rohrstrang vorgesehen ist,
c) Ausrüsten des Bohrloches mit einer Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, die in dem Bohrloch oberhalb des aktiven Förderbereichs des unterirdischen Reservoirs angeordnet ist,
d) Einspritzen des Energieversorgungs- bzw. Arbeitsfluides in den Ringraum zwischen den konzentrischen Rohrsträngen, und
e) Antreiben der Strahlpumpe mit dem eingespritzten Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid von der Erdoberfläche her eingespritzt wird und in die Strahlpumpe vom inneren Ringraum zwischen den konzentrischen Rohrsträngen her eintritt, die Strahlpumpe, angetrieben durch das eingespritzte Arbeitsfluid, die gebildeten Fluide, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten, aus dem Reservoir an die Erdoberfläche durch die innere Verrohrung und Einstellen solcher Temperatur-, Druck- und Strömungsbedingungen, daß Schwefel entweder physikalisch in den Fluiden gelöst oder in diesen chemisch gebunden ist, so daß eine Schwefelabscheidung aus den Fluiden im wesentlichen verhindert ist.

Erfindungsgemäß ist außerdem nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Strahlpumpeneinrichtung für die Bereitstellung von Fluiden, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir, das die Fluide enthält, über ein Bohrloch, das in dieses Reservoir eindringt, vorgesehen, wobei diese Fluide zur Schwefelabscheidung aus ihnen und zu Förderproblemen infolge ihrer hohen Viskosität neigen, wobei die Strahlpumpenanordnung bzw. -einrichtung aufweist:

a) eine Einrichtung, die in der Bohrlochbohrung des Bohrloches für die Ausbildung von zwei unabhängigen Fluidströmungskanälen angeordnet ist, wobei der eine Strömungskanal für die Einspritzung eines Arbeitsfluides und der zweite Strömungskanal für die Bereitstellung der Reservoirfluide, vermischt mit dem Arbeitsfluid, vorgesehen ist, und
b) eine Strahlpumpe, die am sohlenseitigen Ende der Bohrlochbohrung des Bohrloches installiert und betrieblich mit der Einrichtung zur Schaffung zweier unabhängiger Fluidströmungskanäle verbunden ist, die Strahlpumpe durch ein in diese über einen Fluidströmungskanal eingespritztes Arbeitsfluid angetrieben ist und wirksam ist, um eine Hubförderung der zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, vermischt mit dem Arbeitsfluid, aus dem Reservoir zur Erdoberfläche zu gewährleisten, wobei im wesentlichen eine Schwefelabscheidung aus den Fluiden verhindert ist.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese erfindungsgemäß ein Verfahren zur Bereitstellung von Fluiden, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir, das die Fluide enthält, über eine vertikale, geneigte oder horizontale Bohrung bzw. ein Bohrloch vor, das in dieses Reservoir eindringt, wobei die Fluide dazu neigen, daß aus ihnen Schwefel abgelagert wird oder daß infolge ihrer hohen Viskosität Produktionsschwierigkeiten auftreten, wobei das Verfahren aufweist:

a) Ausrüsten des Bohrloches mit zwei konzentrischen Rohrsträngen in der Bohrlochbohrung, um zwei unabhängige Fluidströmungskanäle, einen für die Einspritzung eines Arbeitsfluides und einen zweiten für die Bereitstellung der Reservoirfluide, vermischt mit dem Arbeitsfluid, zu schaffen,
b) Versehen des Bohrloches mit einer Strahlpumpe, wobei die Strahlpumpe im unteren Bereich des Bohrloches innerhalb des inneren Rohrstranges angeordnet ist, um die Fluide durch den inneren Rohrstrang zur Erdoberfläche zu fördern,
c) Abdichten des Ringraumes zwischen den konzentrischen Rohrsträngen, um die Zirkulation des Arbeits- bzw. Antriebsfluides für die Strahlpumpe in dem Ringraum abwärts zwischen den konzentrischen Rohrsträngen zu gestatten,
d) Versehen des Bohrloches mit einer Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, die in der Bohrlochbohrung installiert ist, oberhalb des aktiven Arbeitsbereiches des unterirdischen Reservoirs,
e) Versehen des Bohrloches mit einem Strahlrohr bzw. Ansaugrohr in Verbindung mit der inneren konzentrischen Verrohrung und Erstrecken dieses Rohres bis unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der inneren Verrohrung, wobei das Ansaugrohr entweder mit den Rohrsträngen verbunden oder von jedem der Rohrstränge getrennt ist,
f) Ausrüsten des Bohrloches mit einer getrennten Verrohrung für die chemische Einspritzung innerhalb des Ringraumes zwischen dem Futterrohr und der der inneren Verrohrung und Verbinden des oberirdischen Bereiches mit dem Raum unterhalb der Ringdichtung zwischen der inneren Verrohrung und dem Futterrohr,
g) Einspritzen des Arbeitsfluides in dem Ringraum zwischen den konzentrischen Rohrsträngen,
h) Einspritzen eines Schwefellösungsmittels entlang der getrennten chemischen Einspritzverrohrung abwärts und Gestatten, daß das eingespritzte Schwefellösungsmittel in dem Raum unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der inneren Verrohrung zirkuliert, wodurch sich das Schwefellösungsmittel mit den bereitgestellten Fluiden aus der Lagerstätte bzw. dem Reservoir vermischt, und
i) Antreiben der Strahlpumpe mit dem Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid von der Erdoberfläche her eingespritzt wird, und in die Strahlpumpe vom inneren Ringraum zwischen den konzentrischen Rohrsträngen eintritt, sowie durch eine Düse in eine Mischkammer mit hoher Geschwindigkeit und vermindertem Druck einströmt, derart, daß es die bereitgestellten Fluide, die Hydrogensulfid enthalten, mitreißt, wobei die vermischten Fluide durch den Kragenabschnitt bzw. die Verengung der Strahlpumpe hindurchtreten und anschließend in den Diffusor gelangen, wo die Geschwindigkeit der Fluide vermindert wird und der Druck auf einen Wert oberhalb desjenigen Druckes ansteigt, der in der Mischkammer auftritt, und der ausreicht, um die vermischten Fluide aus der Strahlpumpe auszustoßen und diese veranlaßt zur Erdoberfläche durch die innere Verrohrung hindurch zu strömen, wobei die Strahlpumpe zusätzlichen Druck, Wärme und Lösungsmittel für die Verhinderung von Schwefelablagerungen beim Hubfördern der erzeugten Fluide zur Erdoberfläche bereitgestellt,
wobei der Schwefel in den Fluiden physikalisch gelöst, chemisch gebunden oder als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand vorkommt.

Die vorliegende Erfindung sieht außerdem ein Verfahren zur Erzeugung bzw. Förderung von Fluiden, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten aus einem unterirdischen Reservoir, das diese Fluide enthält, über eine vertikale, geneigte oder horizontale Bohrung vor, die in das Reservoir eindringt, wobei diese Fluide zur Schwefelablagerung und zum Auftreten von Produktionsschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität neigen, wobei das Bereitstellungsverfahren aufweist:

a) Ausrüsten des Bohrloches mit zwei konzentrischen Rohrsträngen in der Bohrlochbohrung, um zwei unabhängige Fluidströmungswege zu bilden, einen für die Einspritzung eines Arbeitsfluides und einen zweiten für die Produktion der Reservoirfluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid,
b) Ausrüsten des Bohrloches mit einer Strahlpumpe, wobei die Strahlpumpe im unteren Bereich des Bohrloches innerhalb des inneren Rohrstranges für den Zweck der Hubförderung der Fluide zur Erdoberfläche durch den Ringspalt zwischen den konzentrischen Rohrsträngen installiert ist,
c) Abdichten des Ringraumes zwischen den konzentrischen Rohrsträngen, um die Rückführung des Strahlpumpen-Arbeitsfluides, vermischt mit den erzeugten Fluiden durch den Ringraum, der zwischen den zwei konzentrischen Rohrsträngen gebildet ist, zu gestatten,
d) Versehen des Bohrloches mit einer Ringdichtung oberhalb des produktiven, aktiven Bereiches des unterirdischen Reservoirs zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, die in der Bohrlochbohrung installiert ist,
e) Versehen des Bohrloches mit einem Saug- bzw. Endrohrstück in Verbindung mit der inneren konzentrischen Verrohrung, das sich bis unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der inneren Verrohrung erstreckt, wobei das Endrohrstück entweder mit einem der Rohrstränge verbunden oder von diesen getrennt ist,
f) Versehen des Bohrloches mit einer getrennten Einspritzverrohrung für Chemikalien innerhalb des Ringraumes zwischen dem Futterrohr und der inneren Verrohrung und Verbinden des oberirdischen Bereiches mit dem Raum unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung,
g) Einspritzen des Arbeitsfluides in den inneren Rohrstrang,
h) Einspritzen eines Schwefel-Lösungsmittels nach unten in die separate Einspritzverrohrung für Chemikalien und Zulassen, daß das eingespritzte Schwefellösungsmittel unterhalb der Ringdichtung zwischen der Verrohrung und dem Futterrohr zirkuliert, wodurch das Schwefellösungsmittel sich mit den erzeugten Fluiden aus dem Reservoir bzw. der Lagerstätte vermischt, und
i) Antreiben der Strahlpumpe mit dem Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid von der oberirdischen Seite her eingespritzt wird und in die Strahlpumpe von der inneren Verrohrung her eintritt und durch eine Düse in eine Mischkammer mit hoher Geschwindigkeit und vermindertem Druck eintritt, derart, daß es die bereitgestellten bzw. erzeugten Fluide, die Hydrogensulfid enthalten, mitgerissen werden, woran anschließend die vermischten Fluide durch die Verengung der Strahlpumpe hindurch und anschließend in einen Diffusor strömen, wo die Geschwindigkeit der Fluide vermindert und der Druck auf einen Wert oberhalb desjenigen erhöht wird, der in der Mischkammer auftritt, und der ausreicht, um das Fluidgemisch aus der Strahlpumpe auszuwerfen und es zu veranlassen, nach oben zur Oberfläche durch den Ringraum zwischen den konzentrischen Rohrsträngen zu strömen, wobei die Strahlpumpe zusätzlichen Druck, Wärme und Lösungsmittel bereitstellt, um die Ablagerung von Schwefel während der Hubförderung der bereitgestellten bzw. aus dem Reservoir geförderten Fluide zur Oberfläche zu vermeiden, wobei der Schwefel in diesen Fluiden physikalisch gelöst, chemisch gebunden ist, oder als elementarer Schwefel in fester oder flüssiger Form existiert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese ein Verfahren zur Bereitstellung von Fluiden, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten aus einem unterirdischen Reservoir vor, das diese Fluide enthält, und zwar über eine vertikale, geneigte, oder horizontale Bohrung, die in das Reservoir eindringt, wobei die Fluide die Neigung aufweisen, daß aus ihnen Schwefel abgelagert wird, oder daß Produktionsschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität bzw. inneren Reibung auftreten, wobei das Verfahren der Erzeugung bzw. Förderung oder Bereitstellung dieser Fluide aufweist:

a) Versehen des Bohrloches mit zwei parallelen Rohrsträngen in der Bohrlochbohrung, um zwei unabhängige Fluidströmungswege zu bilden, einen für die Produktion bzw. Bereitstellung der Reservoirfluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid, und einen weiteren für die Einspritzung des Arbeitsfluides,
b) Versehen des Bohrloches mit einer Strahlpumpe im unteren Bohrungsbereich im ersten der parallelen Rohrstränge, wobei dieser erste Rohrstrang unterhalb der Strahlpumpe für den Eintritt von Reservoirfluid offen ist und sich fortgesetzt bis zur Oberfläche, d. h. bis zum oberirdischen Bereich erstreckt,
c) Erstrecken des zweiten Rohrstranges von der Erdoberfläche nach unten und Verbinden mit dem ersten Rohrstrang auf dem Niveau der Strahlpumpe,
d) Erstrecken des ersten Rohrstranges bis unterhalb der Verbindung mit dem zweiten Rohrstrang bis zu einer Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung,
e) Versehen des Bohrloches mit einem Ansaug- bzw. Rohrendstück, das in Verbindung mit dem ersten Rohrstrang ist, und Erstrecken desselben bis unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, wobei das Endrohrstück entweder mit dem ersten Rohrstrang verbunden oder von diesem getrennt vorgesehen ist,
f) Versehen der Bohrung mit einer getrennten Einspritzverrohrung für Chemikalien innerhalb des Ringraumes zwischen dem Futterrohr und den parallelen Rohrsträngen und Verbinden des oberirdischen Bereiches mit dem Raum unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung,
g) Einspritzen des Arbeitsfluides in die Bohrung über einen der beiden parallelen Rohrstränge,
h) Einspritzen eines Schwefellösungsmittels nach unten entlang der separaten Verrohrung zur Einspritzung von Chemikalien, wobei gestattet wird, daß das eingespritzte Schwefellösungsmittel in dem Raum unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung zirkuliert, wodurch das Schwefellösungsmittel sich mit den erzeugten Fluiden aus der Lagerstätte bzw. dem Reservoir vermischt, und
i) Antreiben der Strahlpumpe mit dem Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid in die Strahlpumpe eingeführt wird und durch eine Düse in eine Mischkammer mit hoher Geschwindigkeit und vermindertem Druck einströmt, derart, daß es die erzeugten Lagerstättenfluide, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthalten, mitreißt, wobei dann die vermischten Fluide durch die Engstelle der Strahlpumpe hindurch in den Diffusor strömen, wo die Geschwindigkeit der Fluide vermindert und der Druck auf einen Wert oberhalb desjenigen Wertes erhöht wird, der in der Mischkammer auftritt und der ausreicht, um das Fluidgemisch von der Strahlpumpe auszuwerfen, und es zu veranlassen, zur Erdoberfläche zu strömen, wobei die Strahlpumpe einen zusätzlichen Druck, Wärme und Lösungsmittel für die Verhinderung der Schwefelablagerung während der Hubförderung der erzeugten bzw. bereitgestellten Fluide zur Oberfläche bereitstellt, wobei der Schwefel in den Fluiden physikalisch gelöst, chemisch gebunden ist, oder als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand in diesen vorkommt.

Nach der vorliegenden Erfindung ist noch ein weiteres Verfahren zur Bereitstellung und Erzeugung von Fluiden, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten aus einem unterirdischen Reservoir bzw. einer Lagerstätte, die diese Fluide enthält, über eine vertikale, geneigte oder horizontale Bohrung, die in das Reservoir eindringt, vorgesehen, wobei die Fluide dazu neigen, Schwefel abzuscheiden oder Produktionsschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität auftreten, wobei das Förderverfahren umfaßt:

a) Versehen der Bohrung mit zwei konzentrischen Verrohrungssträngen innerhalb eines Futterrohres, um zwei unabhängige Strömungskanäle zu schaffen, einen für die Einspritzung eines Energiezuführungs- bzw. Arbeitsfluides und den anderen für die Erzeugung bzw. Förderung von Lagerstätten- bzw. Reservoirfluiden, gemischt mit dem Arbeitsfluid,
b) Versehen der Bohrung mit einer Strahlpumpe, wobei die Strahlpumpe im Bereich des Lagerstätten-nahen Endes der Verrohrung innerhalb des inneren Verrohrungsstranges zum Zwecke der Hubförderung der Fluide zur Erdoberfläche durch den inneren Verrohrungsstrang angeordnet ist,
c) Abdichten des Ringraumes zwischen den konzentrischen Verrohrungssträngen, um die Zirkulation des Strahlpumpen-Arbeitsfluides nach unten im Ringraum zwischen den beiden konzentrischen Verrohrungssträngen zu gestatten,
d) Versehen der Bohrung mit einer Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, die in der Bohrung installiert ist, wobei diese Ringdichtung sich oberhalb des produktiven Bereiches des unterirdischen Reservoirs befindet,
e) Versehen der Bohrung mit einem Ansaugrohr bzw. Endstück in Verbindung mit der inneren konzentrischen Verrohrung, das sich bis unterhalb der Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung erstreckt, wobei das Ansaugrohr bzw. Rohrendstück entweder mit einem der Verrohrungsstränge verbunden oder von diesen getrennt ist, und
f) Antreiben der Strahlpumpe mit dem Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid von der Erdoberfläche her in die Strahlpumpe von dem inneren Ringraum zwischen den konzentrischen Verrohrungssträngen eintritt und durch eine Düse in eine Mischkammer bei hoher Geschwindigkeit und vermindertem Druck eintritt, derart, daß es die Lagerstättenfluide, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthalten, mitreißt, worauf die vermischten Fluide durch die Engstelle der Strahlpumpe hindurch und anschließend in den Diffusor strömen, indem die Geschwindigkeit der Fluide vermindert und der Druck auf einen Wert oberhalb desjenigen Wertes erhöht wird, der in der Mischkammer herrscht und der ausreichend ist, um die Fluidmischung aus der Strahlpumpe auszustoßen und zu veranlassen zur Erdoberfläche durch die innere Verrohrung hindurch zu strömen, wobei die Strahlpumpe zusätzlichen Druck, Wärme und Lösungsmittel bereitstellt, für die Verhinderung von Schwefelablagerungen beim Hubfördern der erzeugten Fluide zur Oberfläche, wobei der Schwefel in diesen Fluiden physikalisch gelöst oder chemisch gebunden ist oder als elementarer Schwefel in fester Form oder in flüssiger Form in den Fluiden enthalten ist.

Zur Lösung der vorerwähnten Aufgaben ist erfindungsgemäß auch eine Strahlpumpeneinrichtung für die Produktion bzw. Förderung von Fluiden, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) und Schwefel enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir, das die Fluide enthält, über eine vertikale, geneigte oder horizontale Bohrung, die in das Reservoir eindringt, vorgesehen, wobei diese Fluide zur Abscheidung von Schwefel oder zu Schwierigkeiten bei der Förderung infolge ihrer hohen Viskosität neigen, mit:

a) einer konzentrischen dualen Rohrkonfiguration, angeordnet innerhalb der Bohrlochbohrung bzw. des Futterrohres der Bohrung mit einem inneren Rohrstrang und einem äußeren Rohrstrang, wobei die Rohrstränge zwei unabhängige Fluidströmungswege bilden, wobei der äußere Rohrstrang für die Einspritzung eines Arbeitsfluides vorgesehen ist und der innere Rohrstrang für die Produktion bzw. Förderung von Reservoirfluiden, gemischt mit dem Arbeitsfluid vorgesehen ist,
b) einer Strahlpumpe, die bohrungsendseitig des inneren Rohrstranges angeordnet ist, um die Fluide zur Erdoberfläche durch den inneren Rohrstrang zu blasen bzw. zu fördern, wobei die Strahlpumpe durch das eingespritzte Arbeitsfluid angetrieben wird und wirksam ist, um die aus dem Reservoir erzeugten Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, gemischt mit dem Arbeitsfluid, von dem Reservoir zur Oberfläche auszufördern, während eine Schwefelablagerung aus den Fluiden vermieden ist,
c) eine rohrendseitige Dichtungsanordnung mit einer Ringdichtung zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, die in dem Bohrloch oberhalb des produktiven Bereiches des unterirdischen Reservoirs angeordnet ist, und
d) ein stationäres Ventil, das unterhalb der Strahlpumpe eingesetzt ist, um es den Fluiden der Formation zu gestatten, in der Verrohrung aufzusteigen, durch das jedoch eine Abwärtsströmung sämtlicher Fluide verhindert ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist außerdem eine Strahlpumpenanordnung bzw. -einrichtung für die Produktion bzw. Förderung von Fluiden, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir, das diese Fluide enthält, über eine vertikale, oder horizontale Bohrung, die in das unterirdische Reservoir eindringt, vorgesehen ist, wobei die Fluide zur Schwefelablagerung neigen oder zur Verursachung von Produktions- bzw. Förderschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität, mit:

a) zwei parallelen Rohrsträngen, die in der Bohrlochbohrung bzw. innerhalb des Futterrohres installiert sind, wobei ein Rohrstrang für die Produktion bzw. Förderung der Reservoirfluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid, vorgesehen ist und der andere Rohrstrang für die Einspritzung eines Arbeitsfluides vorgesehen ist,
b) eine Strahlpumpe, die bohrungsendseitig in einem der Rohrstränge installiert ist, wobei die parallelen Rohrstränge in der Bohrung auf dem Niveau der Strahlpumpe miteinander verbunden sind, so daß sichergestellt ist, daß zwei unabhängige Fluidströmungswege existieren, wobei der eine Rohrstrang unterhalb der Strahlpumpe für den Eintritt von Reservoirfluid offen ist und sich kontinuierlich bis zur Oberfläche erstreckt,
c) einen zweiten Rohrstrang, der sich von der Oberfläche erstreckt und mit dem ersten Strang im Bereich der Strahlpumpe verbunden ist, derart, daß das Arbeitsfluid zu der Strahlpumpe zugeführt wird,
d) wobei die Strahlpumpe durch das eingespritzte Arbeitsfluid angetrieben wird und wirksam ist, um die erzeugten bzw. abzuführenden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten und mit dem Arbeitsfluid vermischt sind, aus dem Reservoir zur Oberfläche nach oben zu fördern, wobei eine Schwefelablagerung aus diesen Fluiden verhindert wird,
e) eine im unteren Bohrungsbereich angeordnete Dichtungsanordnung, die eine Ringdichtung oberhalb des aktiven Einströmbereiches der Fluide aus dem unterirdischen Reservoir angeordnet und zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung, die innerhalb des Futterrohres installiert ist, angeordnet ist, und
f) einem stationären Ventil, das unterhalb der Strahlpumpe eingesetzt ist, um es den erzeugten bzw. zu fördernden Fluiden zu ermöglichen, in der Verrohrung aufzusteigen und das eine Abwärtsströmung sämtlicher Fluide verhindert.

Um die Rolle des Temperaturprofiles bzw. der Temperaturverteilung in dem Bohrungs-Reservoir-System zu verstehen, ist es nötig darauf hinzuweisen, daß unter den Faktoren, die für die Schwefellöslichkeit eine Rolle spielen, die Temperatur insofern bedeutend ist, als höhere Temperaturen die Löslichkeit des Schwefels in der H₂S-Fraktion des geförderten bzw. erzeugten Fluides erhöhen. Es sollte auch darauf hingewiesen werden, daß dann, wenn die Temperatur des Fluides oberhalb des Schmelzpunktes des Schwefels liegt, wobei sich dies mit der Fluidzusammensetzung ändert, eine Schwefelabscheidung in flüssiger Form auftreten kann. Ein Bohrloch-Heizprozeß für Hydrogensulfid-Fluide, die dem Problem der Schwefelablagerung und/oder Fördergeschwindigkeiten infolge der hohen Viskosität des Bohrungsfluides ausgesetzt sind, könnte die Bildung von festem Schwefel verhindern und die Viskosität des flüssigen Schwefels innerhalb bestimmter Temperaturbereiche vermindern. Außerdem könnten Bohrloch-Heizeinrichtungen, die in geeigneter Weise innerhalb der Bohrung verteilt bzw. angeordnet sind die Hydratbildung verhindern. Dieses System gestattet es für die Erhitzung des Lagerstätten- bzw. Reservoirbereiches benachbart zu der Bohrlochbohrung mit Heizeinrichtungen zu beheizen, die im Stand der Technik bekannt sind. Die Bohrlochsohlenheizung könnte mit Perioden der Einspritzung, der Förderungsunterbrechung oder einer pulsierenden Förderung kombiniert werden, wobei kurze Perioden der Einspritzung oder Förderung die Stopperioden unterbrechen.

Die Erlangung der Betriebsdaten, des technologischen Hintergrundes und der Ermittlung der speziellen Parameter für die Realisierung der Erfindung und ihrer Anwendung schließen das Studium des Phasenverhaltens bzw. der Phasenumwandlung für die vorerwähnten Fluide sowie weitere Kenntnisse ein, wie z. B. betreffend: die Schwefellöslichkeit, die Schwefellösungsmittel, die Hydratbildung, die Korrosion, die Rohrströmungsverhältnisse, die künstliche Hubförderung, die Verrohrung und die Futterrohrauskleidung des Bohrloches und die Optimierung der Verarbeitungsausrüstungen an der Erdoberfläche für die betreffenden Bedingungen, einschließlich des Temperatureinflusses der Heizsystemoptimierung, der Kernverschiebung, der rechnerischen Simulation der Leistungsfähigkeit des Reservoirs bzw. des Lagerstättenvorrates und der Druckaufrechterhaltungsverfahren ebenso wie die zugehörigen Gesichtspunkte, die normalerweise bei der Ausarbeitung einer Ausbeutungsstrategie für ein Reservoir bzw. eine Lagerstätte dieses Types berücksichtigt werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 ein dimensionsloses Druck-/Temperatur-Diagramm, das die verschiedenen Druck-/Temperatur-Kurven für Hydrogensulfidfluide zeigt, die aus einem unterirdischen Reservoir an die Erdoberfläche gefördert werden. Beispielhaft ist auch eine Phaseneinhüllende für ein typisches Hydrogensulfid-Reservoirfluid in Abhängigkeit von möglichen Druck- und Temperatur-Bedingungen am Bohrungskopf für ein entsprechendes Produktions- bzw. Förderverfahren gezeigt. Die Phaseneinhüllende für den Zweiphasenbereich wird durch die Siedepunktkurve und die Taupunktkurve bestimmt.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Bohrloch-Verrohrungskonfiguration, die in der Bohrung TGS Panther River 5-23-30-11 W5M 1962-23 verwendet wurde, um die Bohrung nach dem Stand der Technik herzustellen.

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Bohrloch-Verrohrungskonfiguration nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4a, 4b, 4c, 4d und 4e eine Reihe von schematischen Darstellungen, die die Anordnung einer Gegenstromstrahlpumpe in konzentrischen und parallelen Verrohrungskonfigurationen mit und ohne Chemikalieneinspritzung in den unteren Bereich eines Bohrloches zeigt.

Fig. 4f eine Einzelheit betreffend einen Längsschnitt im Bereich einer Strahlpumpe der Verrohrungsanordnung gemäß Fig. 4e.

Fig. 5 ein Blockschaltbild betreffend die Ausrüstungen an der Erdoberfläche und ein Verfahren für die Konditionierung von geförderten bzw. erzeugten Hydrogensulfid-Reservoirfluiden, um diese als Strahlpumpen-Arbeitsfluid oder Schwefellösungsmittel wiederzuverwenden und diese wieder in ein Bohrloch, das erfindungsgemäß ausgerüstet ist, einzuspritzen.

Fig. 6a und 6b schematische Darstellungen weiterer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die die Ausgestaltung des Bohrloches mit und ohne Chemikalieneinspritzung in das Bohrloch zeigen, wobei eine Gegenstrom-Strahlpumpe in einer konzentrischen Verrohrungskonfiguration angeordnet ist und eine durch eine elektrische Leitung mit Energie versorgte elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung in dem Rohrende eines konzentrischen Hilfsrohrstranges angeordnet ist.

Fig. 7a, 7b, 7c, 7d und 7e eine Reihe schematischer Darstellungen, die die Anordnung einer Gegenstrom-Strahlpumpe in einer konzentrischen Verrohrung zeigen mit einer oder mehreren elektrischen Heizeinrichtungen im Bohrungsendbereich, die in dem Produktions- bzw. Förderrohrstrang oder in dem Rohrende eines konzentrischen Hilfsrohrstranges angeordnet sind und durch eine elektrische Schaltung mit Energie versorgt sind, die zwischen den konzentrischen Verrohrungssträngen angeordnet bzw. ausgebildet ist, zeigen.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Das Hauptausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung baut auf der Verwendung eines Strahlpumpsystems auf, das im praktischen Einsatz in der Bohrung 5-23-30-11 W5M Panther River erprobt wurde und das die Produktion bzw. Förderung des Reservoirfluids gestattete, das 28% H₂S sowie weitere Bestandteile enthielt, wie sie in der Beschreibungseinleitung erläutert wurden. Wie ebenfalls eingangs erwähnt, konnte jedoch diese Bohrung, ausgerüstet nach dem Stand der Technik, nicht kontinuierlich arbeiten.

Gemäß Fig. 3 wurde erfindungsgemäß die Bohrung unter praktischer Anwendung einer Strahlpumpeneinrichtung wie folgt ausgerüstet:

- einer konzentrischen, doppelten Rohrkonfiguration mit einer Innenverrohrung 3 mit einem Durchmesser von 60,3 mm und einer äußeren Verrohrung 9 mit einem Durchmesser von 101,6 mm,
- einer Bohrungs-Dichtungsanordnung 10 mit einer Permanentdichtung 10 für getrennte Fluidkanäle für die Produktion bzw. Förderung sowie für die Einspritzung, die es gestatten, durch die Dichtungsanordnung eine kontinuierliche chemische Einspritzung vorzunehmen, wobei das Packer-Endrohrstück so angeordnet ist, daß die eingespritzten Chemikalien quer durch die Förder- bzw. Produktionszone 1 geführt werden, wobei sie sich mit den geförderten, bzw. erzeugten Fluiden vermischen,
- einem gekapselten Rohr 13 für die Einspritzung von Chemikalien, das an dem äußeren Verrohrungsstrang mit zwei unabhängigen Leitungen angebracht ist, eine Leitung 13 für die chemische Einspritzung (Schwefellösungsmittel/Korrosionsverhinderer) und die zweite Leitung für die Überwachung des Bohrlochsohlendruckes, wobei beide Leitungen mit einem Einspritzkopf für die Chemikalien an der Packer- bzw. Dichtungsanordnung verbunden sind, so daß die Funktion jeder Leitung gewechselt werden kann,
- einer Strahlpumpenanordnung, bestehend aus einer Bohrlochsohlen-Strahlpumpe 4, betätigt durch ein Arbeitsfluid, das in den Ringraum zwischen dem 60,3-mm- Rohrstrang 3 und dem 101,6-mm-Rohrstrang eingespritzt wird und mit einer Ausrüstung an der Erdoberfläche für die Trennung des Arbeitsfluides von den Reservoirfluiden und für die Wiedereinspritzung des Arbeitsfluides. Ein aufrechtstehendes bzw. Permanentventil 12 ist unterhalb der Strahlpumpe 4 eingesetzt, um es den Fluiden der Formation zu gestatten, in der Verrohrung aufzusteigen und zugleich eine Abwärtsströmung sämtlicher Fluide zu verhindern. Die Reservoirfluide werden durch die Wirkung des Arbeitsfluides in die Strahlpumpe gezogen und aus der Strahlpumpe 4 mit erhöhtem Druck ausgestoßen.
- Das Arbeitsfluid wurde erhitzt, um eine Hydratbildung zu verhindern und um einen Heizstrang zu ersetzen. Unterschiedliche Antriebs- bzw. Arbeitsfluide wurden verwendet, wie: Kondensat, Dimethyldisulfid (DMDS) und ein Gemisch dieser beiden Komponenten. Die erfindungsgemäße Ausführungsform umfaßt ferner Korrosionsüberwachungsvorrichtungen in Form von zwei Sätzen von Korrosionskörpern, einer unterhalb des Permanentventiles 12 angebracht, der andere an der Erdoberfläche installiert und mit elektronischen Sensoren für die Korrosionsauffassung. Die Korrosionskörper, die verwendet wurden, waren 20 mm × 50 mm × 5 mm Teile des Rohrmaterials, die an Körperhaltern befestigt waren, die aus der Bohrung entnommen werden konnten. An der Erdoberfläche wurde eine Ausrüstung für die Trennung und analytische Erfassung bzw. Messung der verschiedenen Fluidkomponenten verwendet.

Infolge der entfernten Anordnung der Bohrung war ein unterirdisches Sicherheitsventil (SSSV) nicht erforderlich, jedoch könnte ein unterirdisches Sicherheitsventil entweder vom Kugelventiltyp oder vom Ventilklappentyp in dem Rohrsystem zwischen der Strahlpumpe 4 und der Stelle installiert werden, an der die Fluide bei 1 aus der Formation in die Verrohrung eintreten. Die Entscheidung, ob ein Sicherheitsventil verwendet wird oder nicht, wäre auf der Grundlage spezieller Sicherheitserfordernisse und der Regelungsanforderungen zu treffen.

Mit der Strahlpumpeneinrichtung 4 nach der vorliegenden Erfindung konnte die Bohrung kontinuierlich über einen Zeitraum von 21 Tagen planmäßig betrieben werden, wobei dieser Zeitraum eine Entgasungs- bzw. Reinigungsperiode enthielt, in der beträchtliche Wassermengen erzeugt bzw. gefördert wurden. Die Gasförderung variierte von 40 000 bis 80 000 SCM (Standard m³) pro Tag mit einem Spitzenwert der Erzeugungsmenge von 104 000 SCM/Tag, abhängig vom ausgewählten Druck am Kopf des Bohrloches. Temperaturen am Bohrungskopf von 30°C bis 35°C wurden aufrechterhalten.

Die Verwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Strahlpumpeneinrichtung ist eine bisher nicht erreichte technische Lösung, die zum erstenmal die Erzeugung bzw. Förderung von saurem bzw. schwefelhaltigem Gas mit einer hohen Hydrogensulfidkonzentration, Kohlendioxid, Methan und Stickstoff ermöglicht, bei dem das Phänomen der Schwefelablagerung eine bedeutende Rolle spielt.

Die Strahlpumpe 4 arbeitet nach dem Venturi-Prinzip. Die Venturi-Düse der Strahlpumpe 4 wird dadurch betrieben, daß das Antriebs- bzw. Arbeitsfluid durch eine Düse und in einen Kanal eingespritzt wird, um sich mit den Fluiden zu vermischen, die aus der Formation erzeugt bzw. gefördert werden. Das Steuer- bzw. Arbeitsfluid strömt mit einer hohen Geschwindigkeit durch den Mischkanal und veranlaßt den Aufbau eines niedrigen Druckes bzw. Unterdruckes, der die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide ansaugt. Das Arbeitsfluid behält eine hohe Geschwindigkeit bei, wenn es durch die Engstelle 43 (Fig. 4f) strömt und reißt die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide mit und vermischt sich mit ihnen. Die vermischten Fluide verlassen die Engstelle 43 mit hoher Geschwindigkeit und treten in einen Diffusor 44 ein. Die Fluide verlangsamen sich, wenn sie sich durch den Diffusor bewegen und nehmen einen Druck entsprechend der Bernoulli′schen Gleichung an. Die Strahlpumpe 4, die in dem praktischen Test verwendet wurde, war die größte Strahlpumpe, die innerhalb des ausgewählten Rohrs 4 eingesetzt werden konnte. Der maßgebende Gestaltungsfaktor für die Verwendbarkeit einer Strahlpumpe für saures Gas bzw. schwefelhaltiges Gas ist das Verhältnis der Düsenfläche zum Querschnitt der Engstelle.

Ein Flächenverhältnis von Düse zu Engstelle von 0,4 wurde verwendet. Düsen- und Engstellenkombinationen mit einem größeren Düsen-/Engstellen-Verhältnis von bis zu 0,517 können üblicherweise für eine hohe Wirksamkeit verwendet werden, jedoch ist der Bereich der Effizienz bzw. hohen Effektivität eng und begrenzt den Arbeits- bzw. Einsatzbereich der Pumpe. Düsen-/Engstellen-Kombinationen mit einem kleineren Verhältnis von Düsen- zu Engstellenfläche wie 0,144 können verwendet werden und arbeiten in einem breiten Bereich von Einsatzbedingungen, die Spitzeneffizienz kann jedoch bei etwa 8% liegen.

Eine ökonomische Strahlpumpenanwendung erfordert eine Maximierung der Durchförderung von Reservoirfluiden und eine Minimierung der Menge oder des Druckes an Arbeitsfluid-Einspritzung. Im Ergebnis dessen ist nach Abschluß der Feldversuche festgestellt worden, daß ein höherer Durchsatz an Reservoirfluiden durch die Strahlpumpe höhere Arbeitsfluid-Umwälzgeschwindigkeiten bzw. -mengen erfordert. Höhere Arbeitsfluid-Zirkulationsgeschwindigkeiten verursachen extreme Druckanstiege, wenn das Arbeitsfluid durch die Düse 42 (Fig. 4f) der Strahlpumpe 4 strömt. Daher sollte die Düse 42 der Strahlpumpe 4 so groß wie praktisch möglich sein, wobei zu berücksichtigen ist, daß der Durchmesser der Engstelle 43 und des Diffusors 44 vergrößert werden muß, um das Flächenverhältnis zwischen der Düse und der Engstelle in dem vorerwähnten Rahmen zu halten. Es wird gefunden, daß die Maximalgröße des Diffusors 44 durch die Größe des Rohres begrenzt ist, die ihrerseits durch die Größe des Futterrohres 2 in der Bohrung bzw. die Bohrungswandung oder durch die Größe der Ausrüstung, die in dem Futterrohr bzw. innerhalb der Bohrungswandung installiert werden muß, begrenzt ist.

Während der Feldversuche wurde ein Kondensatöl als Arbeitsfluid verwendet. Das Kondensatöl arbeitete angemessen, war jedoch geringfügig kompressibel. Inkompressible Fluide arbeiten besser für den Zweck als Arbeitsfluide als dies bei kompressiblen Fluiden der Fall ist. Fluid mit einem hohen Schwefel-Wasserstoffanteil bzw. Hydrogensulfidanteil ist ausreichend inkompressibel, wenn das Fluid, das durch die Strahlpumpe 4 strömt, in einem Druck- und Temperaturregime außerhalb des Zweiphasenbereiches und oberhalb des kritischen Kondensationsdruckes (Fig. 1) gehalten wird.

Eine Vielzahl von Fluiden und Gemischen kann als Energie bzw. Arbeitsfluid für die Strahlpumpe 4 verwendet werden. Einige mögliche Arbeitsfluide sind Wasser, Kohlenwasserstoffgemische, Leichtöle, Kohlenwasserstoffkondensat, Alkohole, konditionierte bzw. vorbehandelte Hydrogensulfid-Reservoirfluide und spezielle Schwefellösungsmittel, wie z. B. Dimethyldisulfid (DMDS) oder andere Dialkyldisulfide. Einige dieser Fluide, die als Arbeitsfluid ausgewählt werden können, oder diesem zugefügt werden können, enthalten Hydrattemperaturerniedriger, Korrosionsinhibitoren bzw. -verzögerer, Benetzungsmittel bzw. oberflächenaktive Substanzen, viskositätsreduzierende Mittel und spezielle Schwefellösungsmittel, wie z. B. Dimethyldisulfid (DMDS) oder andere Dialkyldisulfide. Unabhängig davon, was für ein Arbeitsfluid gewählt wird, sollte dieses frei von Teilchen oder Ablagerungen sein, die sich innerhalb des Einspritzkanals oder der Düse 42 der Strahlpumpe 4 ablagern könnten.

Bei der Auswahl eines Arbeitsfluides, insbesondere von Leichtölen, ist es wichtig, die Schwefeltrageigenschaften und -fähigkeiten sowie das Phasenverhalten bzw. die Phasenumwandlung des neuen Fluides, das entsteht, wenn das Arbeitsfluid mit den erzeugten bzw. zu fördernden Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthaltenden Reservoirfluiden vermischt wird. Die geeigneten Arbeitsfluide haben die Fähigkeit, den Schwefel in Lösung gehen zu lassen und ihn auf diese Weise zu tragen oder die helfen, jedweden abgeschiedenen Schwefel in der Art einer Aufschlämmung oder einer wäßrigen Emulsion zur Erdoberfläche zu tragen. In einigen Anwendungen kann das Arbeitsfluid so gewählt werden, daß die Phasentrennung des Mischfluides, die auftritt, wenn bei bestimmten Druck- und Temperaturparametern bzw. -bedingungen das Fluidgemisch in den Zweiphasenbereich eintritt, eine flüssige Fraktion bildet, die besonders reich an Hydrogensulfid bzw. Schwefelwasserstoff ist, derart, daß die Schwefeltragfähigkeit des neuen Gemisches die Gesamt-Schwefeltragfähigkeit des Arbeitsfluides und der Hydrogensulfid enthaltenden Reservoirfluide vor dem Vermischen übersteigt. Das Phasenverhalten bzw. die Phasenumwandlung des Mischfluides ist ebenfalls wichtig, da es die zu erwartenden Korrosionsmechanismen beeinflußt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Strahlpumpanordnung können Fluide aus der Formation, die einen hohen H₂S-Anteil aufweisen, an der Erdoberfläche behandelt und konditioniert werden, so daß elementare Schwefel und einige leichte Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Das aufbereitete Formationsfluid wird anschließend in das Bohrloch nach unten rezirkuliert, um als Arbeitsfluid oder als Schwefellösungsmittel verwendet zu werden. Die Verwendung von Wasser als Arbeitsfluid kann für einige spezielle Anwendungen erwogen bzw. vorgesehen werden, wenn geeignete Materialauswahl- und Korrosionspassivatorprogramme verfügbar sind.

Die Vorteile des vorerwähnten Strahlpumpensystems, die in einem Feldtest durch CEL untersucht wurden, bestehen in folgendem:

- In der Bohrung können vollständige Fluide einschließlich neutralisierender Fluide, schwere Lösungsmittel, die mit gelöstem Schwefel belastet sind und Arbeits- bzw. Energie- oder Steuerfluide, die einen hydrostatischen Druck, der höher als der Strömungsdruck an der Bohrungssohle ist, ausüben, aus der Bohrung nach oben gefördert werden.
- Der Druck und die Temperatur der erzeugten bzw. geförderten Fluide, die Schwefelwasserstoff bzw. Hydrogensulfid enthalten, kann in dem Rohr erhöht werden und somit kann die Schwefeltragfähigkeit der Reservoirfluide erhöht werden, wodurch eine Schwefelablagerung und ein Verstopfen in dem Rohr vermieden wird.
- Durch Erhitzen des Arbeitsfluides wurde die Hydratbildung beseitigt und ein Heizstrang war nicht erforderlich.
- Die Verwendung eines unabhängigen, gekapselten Rohres für die Einspritzung von Chemikalien erlaubt eine ideale Dosierung und Einbringung von Schwefellösungsmitteln und von Korrosionspassivatoren im Bereich der Perforationen zur Einströmung der Reservoirfluide.
- Die Anwendung einer unabhängigen Bohrloch-Drucküberwachung erlaubt eine kontinuierliche Überwachung der Bohrung während der Förderung.
- Die gezielte Anordnung des Saugrohres bzw. Anschlußrohrstückes am Boden der Produktionszone und die Einspritzung des Lösungsmittel-/Passivatorgemisches an der Oberseit 23499 00070 552 001000280000000200012000285912338800040 0002003833619 00004 23380e der Produktionszone stellt sicher, daß alle Perforationen angemessen gewaschen werden und für die Produktion offen sind, so daß eine Schwefelablagerung in diesem Bereich vermieden wird.
- Durch die hydrostatische Säule aus Arbeitsfluid in der Bohrung und durch die Möglichkeit der Umwälzung des Arbeitsfluides, um Gas aus dem Rohr herauszutreiben, wird eine wirksame Steuerung sichergestellt.
- Die Umwälzung des Arbeitsfluides führt zu einem Stützsystem für die Entfernung jedweden Schwefels, der aus den Reservoirfluiden in dem Rohr ausgefallen sein könnte.

Alternative Bohrlochkonfigurationen für Bohrungen, die mit der Strahlpumpeneinrichtung nach der vorliegenden Erfindung ausgebeutet werden sollen, sind in Fig. 4A, 4B, 4C, 4D und 4E wie folgt dargestellt:

- Fig. 4A zeigt ein Strahlpumpensystem in einer konzentrischen Rohrkonfiguration ohne Rohr für die Einspritzung von Chemikalien,
- Fig. 4B zeigt ein Strahlpumpensystem in einer konzentrischen Rohrkonfiguration mit einem Rohr für die Einspritzung von Chemikalien,
- Fig. 4C zeigt ein Strahlpumpensystem mit einer parallelen Rohrkonfiguration ohne chemische Einspritzung,
- Fig. 4D zeigt ein Strahlpumpensystem mit paralleler Rohrkonfiguration mit chemischer Einspritzung, und
- Fig. 4E zeigt ein Strahlpumpensystem mit paralleler Rohranordnung und mit einem Arbeitsfluidbypass.

Die Einspritzung von Chemikalien über eine unabhängige Chemikalien-Einspritzleitung kann für verschiedenste Zwecke einschließlich der Einspritzung von Hydrattemperaturerniedrigern, Korrosionspassivatoren, Schwefellösungsmitteln und für eine Bohrungsdrucküberwachung durch ein inertes Gas (Edelgas) in der Art eines Perlrohres verwendet werden. Wenn die Leitung zur Einspritzung von Chemikalien für die Einspritzung eines Schwefellösungsmittels verwendet wird, führt diese Leitung zu einem zusätzlichen Verfahren bzw. einer Ergänzung des Verfahrens zur Verhinderung der Schwefelablagerung. Dies ist insbesondere nützlich während eines Anfahrens der Bohrung, der Reinigung und weiterer flüchtiger bzw. vorübergehender Strömungsbetriebszustände. Diamethyldisulfid (DMDS) wurde als hervorragendes Schwefellösungsmittel vorgestellt, das geeignet ist, über ein Chemikalien-Einspritzsystem eingespritzt zu werden, wenn es mit einem geeigneten Korrosionspassivator (Inhibitor) vermischt wurde. Andere Dialkylsulfide können ebenfalls als Schwefellösungsmittel verwendet werden.

Die Leitung bzw. das Rohr 13 für die Einspritzung von Chemikalien kann aus miteinander verschraubten Rohrsektionen bestehen, die miteinander verbunden sind, um von der Erdoberfläche bis auf das Niveau des Packers bzw. der Ringdichtung 10 zwischen dem Mantel bzw. Futterrohr 2 und der Verrohrung (3, 9) zu erstrecken oder es kann aus einem kontinuierlichen Rohr bestehen. Üblicherweise haben die miteinander verschraubten Rohrsektionen einen Außendurchmesser, der 19 mm übersteigt. Das durchgehende Rohr 13 hat üblicherweise einen Außendurchmesser von 19 mm oder weniger. Wenn dies gewünscht wird, kann mehr als ein Strang eines kontinuierlichen Rohres 13 für die Injektion von Chemikalien in der Bohrung installiert werden. Mehrere Stränge kontinuierlicher chemischer Einspritzrohre können gekapselt in einem Mantel bzw. in einer Umhüllung aus Elastomeren bzw. aus Kunststoff angeordnet werden. In jedem Fall sollte sich der unabhängige Kanal für die Einspritzung von Chemikalien durch die Ringdichtung 10 zwischen dem Rohrmantel 2 und dem Rohr 9 hindurch erstrecken. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Chemikalieneinspritzung so ausgelegt, daß die Chemikalien in einer Weise kanalisiert werden, daß sie den gesamten produktiven Bereich 1 überdecken, um die Chemikalien mit dem Hydrogensulfid bzw. Schwefelwasserstoff enthaltenden Reservoirfluiden zu vermischen, bevor ein Eintritt in das Saugrohr bzw. das Rohrendstück 8 erfolgt. Die Anwendung der Erfindung umfaßt auch die Behandlung bzw. Konditionierung der Fluide der Formation aus saurem Gas bzw. schwefelhaltigem Gas, für die Zwecke der Wiedereinspritzung in die Bohrung als Strahlpumpen-Antriebs/Arbeitsfluid und/oder Schwefellösungsmittel, obwohl die Anwendung der Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.

Das Ziel des Behandlungsschrittes bzw. der Konditionierstufe besteht darin, den Schwefel aus den Bohrungsfluiden zu entfernen, um ein entschwefeltes hoch H₂S-konzentriertes Fluid in die Bohrung zu rezyklisieren und ein saures Gas bzw. schwefelhaltiges Gas zu erzeugen, das für die wirtschaftliche Verarbeitung bzw. Verwendung geeignet ist.

Bohrungen, die Hydrogensulfid bzw. Schwefelwasserstoff und Schwefel, der physikalisch gelöst, chemisch gebunden oder als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand existent ist, enthalten, und die nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet sind, erfordern große Mengen entschwefelter Hochhydrogensulfide als Schwefellösungsmittel, und benötigen einen Recycling- bzw. Aufarbeitungsprozeß für das Reservoirfluid. Ein Beispiel eines solchen Recyclingsverfahrens für das Reservoirfluid, und zwar für ein Reservoir bzw. eine Lagerstätte, die 90% H₂S enthält, ist in Fig. 5 gezeigt.

Der Recyclingprozeß bzw. das Aufarbeitungsverfahren arbeitet wie folgt:

- Die erzeugten Fluide verlassen den Bohrungskopf und gehen durch einen Drosselungs-Baderhitzer hindurch,
- Die Fluide werden erwärmt und entspannt,
- Die Fluide strömen zu einem Behandlungskessel, der bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Schwefel betrieben wird und mit einem Druck, der ausreichend niedrig ist, um den Schwefel aus dem Gas austreten zu lassen,
- der flüssige Schwefel wird aus dem Behandlungskessel entfernt, durch einen Entgaser hindurchgeführt und als elementarer Schwefel in flüssiger oder fester Form gespeichert. Das Gas, das aus dem Entgaser entnommen wird, wird durch einen Verdichter hindurchgeführt, um auf den Leitungsdruck aufgeladen bzw. verdichtet zu werden, wie dies erforderlich ist.
- Das entschwefelte saure Gas, das als Antriebs- bzw. Arbeitsfluid für die Strahlpumpe 4 oder als Schwefellösungsmittel verwendet werden soll, wird aus dem Behandlungskessel abgezogen, durch eine Kühleinrichtung hindurchgeführt und zu einer Pumpe geleitet. Die Pumpe erhöht den Druck des entschwefelten sauren Fluides auf ein Niveau, das für die Einspritzung in die Bohrung als Arbeitsfluid oder Schwefellösungsmittel geeignet ist.
- Der restliche Anteil an entschwefeltem Sauergas wird aus dem Behandlungskessel durch eine separate Leitung abgezogen, durch eine Drosselung für eine Druckverminderung auf den Leitungsdruck hindurchgeführt und wird zu einem Gaswerk oder einer anderen Einrichtung abgeleitet.

Der Betriebsdruck des Behandlungskessels bzw. -behälters sollte unter Berücksichtigung des Phasenverhaltens bzw. der Phasenumwandlung und der Schwefeltragkapazität der Reservoirfluide ebenso wie unter Berücksichtigung des Druckes im Bohrungskopf, des Leitungsdruckes (Rohrleitungsdruck) und des Wiedereinspritzdruckes optimiert werden. Die Entschwefelung der erzeugten bzw. geförderten Formationsfluide wird noch vollständiger, wenn der Behandlungskessel auf einem niedrigen Druck betrieben wird und auch die Möglichkeit bzw. das Potential weiterer Schwefelausfällung in der Rohrleitung dieser Ausrüstung vermindert wird. Eine nahezu 100%ige Entschwefelung des Gases ist jedoch unter Berücksichtigung und in Abhängigkeit des jeweils ursprünglichen Schwefelsättigungsniveaus für eine adäquate Leistungsfähigkeit als Schwefellösungsmittel oder um weitere Schwefelausfällungen in dem Rohrsystem zu beseitigen, nicht erforderlich.

Ein Betrieb des Behandlungskessels bzw. -behälters bei hohem Druck und eine hiermit verbundene Erreichung einer nur Teilentschwefelung der geförderten Bohrungsfluide hat den Vorteil der Beibehaltung eines hohen Druckes zur Förderung innerhalb des Rohrsystems und zur Verminderung des Druckanstieges, der zwischen der Einspritzpumpe, verbunden mit der Bohrung und der Bohrung erforderlich ist. Die Vorteile der Konservierung des Druckes des entschwefelten Hoch-Hydrogensulfidfluides müssen mit der Zunahme der Einspritzgeschwindigkeiten und -mengen des Schwefellösungsmittels und der Zunahme des Risikos von Schwefelausfällungen für die jeweils spezifischen Bohrungsparameter miteinander verglichen bzw. gegeneinander abgewogen werden, um den bevorzugten Betriebsdruck für den Behandlungskessel auszuwählen.

Die Behandlung bzw. Konditionierung der Sauergas-Formationsfluide für die Wiedereinspritzung in eine Bohrung als Arbeits- bzw. Antriebsfluid einer Strahlpumpe oder als Schwefellösungsmittel, wie oben beschrieben, ist für eine Bohrung mit jedweder H₂S-Konzentration anwendbar. Sie ist jedoch am leichtesten ausführbar, wenn die H₂S-reiche flüssige Phase ohne Abkühlung des Fluids auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur oder der Hydrattemperatur für das Fluid erhalten werden kann. Üblicherweise ist der Behandlungsprozeß bzw. Konditionierungsprozeß akzeptabel für Sauergas-Bohrungen mit einem H₂S-Abteil, der 50% übersteigt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zumindest eine im unteren Bereich des Bohrloches befindliche Bohrloch-Heizeinrichtung einbezogen, die entweder in dem Produktions- bzw. Förderrohr oder in einem Hilfsrohr parallel zu dem Produktions- bzw. Förderrohr angeordnet ist. Entsprechende Ausgestaltungen sind in den Fig. 6A bis 7E dargestellt.

Die Vorteile einer Heizquelle in der Bohrung, insbesondere in deren unterem Endbereich, sind folgende:

- Beseitigung der Notwendigkeit, einen kurzen oder langen, herkömmlichen Heizstrang und zugehörige Ausrüstungen an der Oberfläche für eine Heißfluid-Umwälzung vorzusehen,
- Beseitigung der Notwendigkeit, große Mengen von Heißfluiden umzuwälzen, mit denen beabsichtigt wird, den elementaren Schwefel zu lösen und die Schwefelablagerung zu vermindern,
- beträchtliches Vermindern der Anforderungen an Lösungsmittel, die einen Hauptkostenpunkt bei der Förderung bzw. Produktion bilden und Möglichkeit, die Notwendigkeit für ein Lösungsmittel in einigen Fällen ganz zu beseitigen (einschließlich der Beseitigung des Schwefellösungsmitteltransportes, der Einspritzung und der Regeneration),
- Beitrag zu einer optimalen Verfahrensführung für die Förderung bzw. Produktion durch Erwärmen des erzeugten bzw. geförderten Fluides auf eine vorbestimmte Temperatur,
- Möglichkeit der Beheizung der Bohrung vor der Produktion bzw. Förderung und/oder Möglichkeit intermittierender Heizung bzw. Produktion (Förderung), wenn erforderlich,
- Zuführung von Wärme zu dem Produktionsbereich bzw. Einförderbereich 1 während der Förderung bzw. Produktion, während der Anregung, während der Einspritzung, während einer Unterbrechung oder einer gepulsten Unterbrechung und in jedem Betriebszustand, wenn es erforderlich ist,
- Wegfall spezieller Anforderungen an den Ringraum, der somit mit einem geeigneten Passivatorfluid oder mit Stickstoff gefüllt werden kann, welcher als Wärmeisoliermittel für den Rohrstrang verwendet werden kann oder für die Hubförderung des Gases oder andere künstliche Hubsysteme verwendet werden kann, die ein umgewälztes Fluid erfordern.

Bei einer Bohrlochbeheizung unter Verwendung eines elektrischen Kabels sind die Heizeinrichtungen vom Kabeltyp aufnehmbar und in ein Sitzprofil eingesetzt, daß in dem Hilfsrohr installiert ist. Die Bohrlochheizeinrichtungen können jederzeit mit einem Kabel verbunden sein, das in dem Hilfsrohrstrang verläuft und können vollständig von dem Hydrogensulfidfluid isoliert sein. Bohrlochkonfigurationen, die Heizeinrichtungen vom Kabeltyp verwenden, sind in Verbindung mit einer Strahlpumpe 4 in den Fig. 6A und 6B dargestellt.

Bei dieser Art der Bohrlochbeheizung kann der vorerwähnte Hilfsrohrstrang verwendet werden für:

- Die Einspritzung eines beliebigen Materials, um Schwefel zu lösen, die Abschwächung der Hydratbildung und der Einsatzkorrosion; ein oder mehrere Seitentaschenmantelrohre bzw. Futterrohre könnten eingesetzt werden, um die gleichzeitige Einspritzung von Fluiden und die Beheizung zu gestatten, wenn erforderlich,
- die Beobachtung/Überwachung der Bohrlochsohlenbedingungen, wie z. B. Druck, Temperatur und Dichte,
- die Wartung des elektrischen Kabels, ohne das Herausziehen des Rohres,
- die Zirkulation und Neutralisierung der Bohrung,
- für einen wechselnden Förder- bzw. Produktionsstrang unter bestimmten Umständen.

Alternativ hierzu kann die Bohrloch-Heizeinrichtung auch durch eine elektrische Schaltung zwischen unterschiedlichen konzentrischen Rohrsträngen, wie oben erwähnt, mit Energie versorgt werden. Bei dieser Art von Bohrlochheizung kann eine konzentrische Hilfsrohranordnung ebenfalls verwendet werden und kann die gleichen Mehrfachfunktionen ausführen, wie dies bei einer Konfiguration aus einem einzigen Hilfsrohr 18 der Fall ist. Die Vorteile einer konzentrischen Hilfsrohranordnung 18, 19 sind praktisch die gleichen, wie die Vorteile mit einem einzigen Hilfsrohr 18, wie oben erläutert. Im Falle der konzentrischen Doppelanordnung durch die Hilfsrohre 18, 19 wird der zusätzliche Vorteil erreicht, daß die Übertragung des elektrischen Stromes über konzentrische Rohre erfolgt, anstelle über ein Kabel, wobei dieser Vorteil insbesondere dann in Erscheinung tritt, wenn die Verwendung eines elektrischen Kabels Schwierigkeiten verursacht. Der elektrische Strom fließt durch die Rohre und kann ebenfalls eine vorteilhafte Beheizung und Erwärmung der Rohre selbst bewirken.

Bohrlochkonfigurationen, bei denen eine elektrische Schaltung zwischen konzentrischen Rohrsträngen 18, 19 erfolgt, sind beispielhaft in den Fig. 7A, 7B, 7C, 7D und 7E der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Die Zentrierung und Beabstandung des konzentrischen Rohres 18 in dem äußeren Rohr 19 erfolgt jeweils über elektrisch isolierende Zentrierringe 20. Selbstverständlich bestehen die Rohre 18, 19 aus elektrisch leitendem Material.

Obwohl in den vorangehenden Darlegungen nur zwei Arten eines Heizsystems erläutert wurden, eines, das über ein Kabel betrieben wird und ein weiteres, das über konzentrische Rohre betrieben wird, ist diese Erfindung nicht nur auf die Anwendung derartiger Heizsysteme beschränkt. Für den Fachmann ist deutlich, daß unter entsprechender Anpassung eine Vielzahl geeigneter Heizsysteme zur Beheizung eines Bohrloches verfügbar sind.

Das Verfahren für die Förderung bzw. Erzeugung von Gas aus Vorräten, die Hydrogensulfid (Schwefelwasserstoff) enthalten und das durch die vorliegende Erfindung geschaffen wird, hat folgende hervorragende Merkmale:

A. Die Produktions- bzw. Förderbohrungen sind mit einer Strahlpumpe versehen und enthalten eine Doppelrohr-Bohrungsausrüstung ohne herkömmlichen separaten Heizstrang, wobei ein Rohrstrang (isoliert oder nicht isoliert) hauptsächlich für die Produktion bzw. Förderung zur Verfügung steht. Der zweite Rohrstrang (isoliert oder nicht) kann für folgende Zwecke verwendet werden: Bereitstellung einer Heizung für die geförderten bzw. produzierten Fluide, Bereitstellen eines Zuganges zum Einspritzen irgendeiner Art von Fluid, einschließlich unterschiedlicher Arten von Lösungsmitteln, Korrosionsverzögerern und Hydrattemperaturerniedrigern, Bereitstellen einer Leitung für Zirkulationszwecke, wenn erforderlich, für einen wechselnden Produktions- bzw. Förderstrang, wenn erforderlich, und für die Bereitstellung eines Zugangs zu Bohrloch-Beobachtungseinrichtungen mit oder ohne entsprechendes Auslesen der Daten an der Oberfläche.
B. Die Strahlpumpeneinrichtung gestattet die Verwendung verschiedener Arten von Arbeits- oder Förderfluid einschließlich aufbereiteter Hydrogensulfid- bzw. Kohlenwasserstoffluide, für die ein spezielles Verarbeitungsschema verwendet wird, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert wurde.
C. Das Verfahren ist flexibel und gestattet eine zyklische, intermittierende pulsierende oder kontinuierliche Ausbeutung im Bereich der Förderzone 1 des Reservoirs.
D. Das Verfahren gestattet die Durchführung periodischer Stimulations-/Produktions- bzw. Förderzyklen, wobei für die Stimulation geeignete Fluide vom Heißlösungstyp mit entsprechenden Zusätzen für die Zurückdrängung nachteiliger Phänomene, wie z. B. der Hydratbildung oder der Korrosion verwendet werden, wenn saure Fluide erzeugt bzw. gefördert werden. Auch könnte ein hydraulisches und/oder Druck-Aufbrechen erfolgen, unter Verwendung entsprechender heißer Fluide für die jeweiligen speziellen Formationen, wie z. B. kohlensaurer Salze (carbonats), Sandsteine. Auch könnte die Einspritzung heißer Lösungsmittel in Verbindung mit Säureanreicherung oder Säureaufspaltung die Vorteile der Stimmulation in Karbonatformationen erhöhen. Durch die Erfindung wird es auch möglich, den Reservoirbereich benachbart zur Bohrlochbohrung zu erhitzen mit Heizeinrichtungen, die dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt sind. Diese Bohrlochsohlenbeheizung kann mit Betriebsweisen oder Zeiträumen der Einspritzung, der Produktion bzw. der Förderung, der Unterbrechung oder der gepulsten Unterbrechung, bei der kurze Perioden der Einspritzung oder Produktion (Förderung) die Abschaltperioden unterbrechen, kombiniert werden. Das Verfahren kann das Tieflochbohren, die Ausrüstung und die Ausbeutung eines offenen oder mit einem Futterrohr versehenen Bohrlochs erleichtern und ist insbesondere besser als dies bei herkömmlichen Systemen der Fall ist an spezielle geneigte oder horizontale Bohrungen angepaßt und beseitigt den herkömmlichen Heizstrang.

Es ist selbstverständlich, daß alle erforderlichen Sicherheitsbestimmungen und Standards ebenfalls angewandt werden und ebenfalls spezielle Verfahrens-, Materialspezifizierungs- und Qualitätssicherungsprogramme ausgeführt und angewandt werden, um sicherzustellen, daß die Betriebsweisen in sorgfältiger und sicherer Weise für diesen neuen Typ eines Bohrloch-Reservoir-Ausbeutungssystems programmiert, gestaltet und durchgeführt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist für den Fachmann deutlich, daß verschiedenartigste Abweichungen und Modifikationen des Verfahrens und/oder der Strahlpumpenanordnung, die im Rahmen dieses Verfahrens verwendet wird, durchgeführt und angewandt werden können, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird. Die Erfindung bestimmt sich daher nach dem Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und wird nicht durch die speziellen Ausführungsbeispiele begrenzt.

Aufstellung der Bezugszeichen, die in den Fig. 2 bis 4, 6 und 7 verwendet sind:

1 Produktionsbereich, d. h. Bereich der Einströmung des produzierten bzw. zu fördernden Fluids aus dem Reservoir in die Bohrung.
2 Bohrungsmantel, Auskleidung oder Futterrohr des Bohrloches,
3 Produktionsrohr oder Förderrohr,
4 Strahlpumpe mit
41 Ringdichtungen
42 Düse
43 Kragen bzw. Engstelle
44 Diffuser bzw. Streuabschnitt, bezüglich der vorgenannten Einzelheiten der Strahlpumpe vgl. Fig. 4F
5 Weg bzw. Kanal des Antriebs- bzw. Arbeitsfluides für die Strahlpumpe 4
6 Weg bzw. Kanal der zu fördernden Reservoirfluide
7 Weg bzw. Kanal der vermischten Fluide (Reservoir plus Arbeitsfluide)
8 Saugrohr bzw. Rohrendstück
9 äußeres Rohr
10 Ringdichtung gegen den äußeren Rohrmantel 2
11 Ringdichtung zwischen den konzentrischen Rohren 3 und 9, die innerhalb des Rohrmantels 2 vorgesehen sind,
12 Rohrrückschlagventil
13 Rohr für die Einspritzung von Chemikalien (gekapselt oder makkaronisch)
14 paralleles Arbeits- bzw. Antriebsfluid-Einspritzrohr für die Strahlpumpe 4 (vgl. Fig. 4C bis 4E)
15 Arbeitsfluid-Querverbindungsvorrichtung zur Einförderung des Arbeitsfluides in die Strahlpumpe 4 (vgl. Fig. 4C, 4D, 4E)
16 Energieversorgungskabel für die Heizeinrichtung 17 (vgl. Fig. 6A, 6B)
17 elektrische Heizeinrichtung im Bereich der Bohrlochsohle, die kabelversorgt ist (vgl. Fig. 6A, 6B)
18 Hilfsrohr, insbesondere für die Aufnahme eines Heizelementes 17 (vgl. Fig. 6A, 6B, 7A, 7B)
19 äußeres Hilfsrohr der konzentrischen Doppelrohranordnung 18, 19 für die Stromführung zu der elektrischen Heizeinrichtung 21 über eine elektrische Schaltung, die die konzentrischen Rohre 18, 19 als Stromführungsleitungen einbezieht
20 elektrisch isolierende Zentrierelemente, die elektrisch isolierte Anordnung des Innenrohres 18 im Außenrohr 19 der doppelkonzentrischen Rohranordnung 18, 19 gewährleisten
21 elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung vom Durchflußtyp
22 elektrische Kontakteinrichtung zwischen dem Innenrohr 18 und dem Außenrohr 19 (vgl. Fig. 7A, 7B; die entsprechenden, den Bezugszeichen 18 bis 21 zugehörigen Darstellungen sind in den Fig. 7A, 7B, teilweise auch 7C, 7D, 7E zu entnehmen, wobei bei den Fig. 7C bis 7E eine Anordnung gewählt wurde, bei der die Förderrohranordnung 3, 9 gemäß Fig. 3, Fig. 4A, 4B mit der Beheizungsanordnung gemäß Fig. 7A, 7B kombiniert ist
23 Heizstrang (vgl. Fig. 2)
24 Seitentaschen-Einspritzrohrabschnitte für die Einspritzung von Chemikalien zu Wasch- oder Passivationszwecken (vgl. Fig. 3)
25 Arbeitsfluid- bzw. Antriebsfluid-Bypasseinspritzeinheit (vgl. Fig. 4E).

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung bzw. Förderung von Fluiden, die Schwefel und Hydrogensulfid enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir, das diese Fluide enthält, über eine Bohrung, die in das Reservoir eindringt, wobei Hydrogensulfid als Hydrogensulfid und/oder eine oder mehrere chemische Verbindungen vorliegt, die zerfallen, um Hydrogensulfid freizusetzen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Versehen der Bohrung mit einem Förderbereich (1) in Berührung mit den Fluiden, die erzeugt bzw. gefördert werden sollen,
b) Installieren einer Strahlpumpe (4) in der Bohrung nahe des Einförderbereiches (1), wobei die Strahlpumpe einen Einlaß für das Fluid, das gepumpt werden soll, aufweist, einen Einlaß für ein Arbeits- oder Antriebs-Fluid aufweist und einen Auslaß besitzt, und die Strahlpumpe (4) so angeordnet ist, daß ihr Einlaß für das Fluid, das gepumpt werden soll, in Kontakt mit den Fluiden ist, die erzeugt bzw. gefördert werden sollen,
c) Vorsehen einer direkten Fluidverbindung von dem Auslaß der Strahlpumpe (4) zu dem Kopf der Bohrung,
d) Vorsehen einer direkten Fluidverbindung von dem Bohrungskopf zu dem Einlaß an der Strahlpumpe (4) für das Arbeits- bzw. Trägerfluid, und
d) Zuführen des Arbeits- oder Trägerfluids von dem Bohrungs kopf zu der Strahlpumpe (4), um die Strahlpumpe anzutreiben und hierdurch ein Gemisch aus Arbeitsfluid und den Fluiden, die erzeugt bzw. aus dem Reservoir gefördert werden sollen, durch den Auslaß der Strahlpumpe (4) hindurch zur Erdoberfläche zu führen.

2. Verfahren zur Erzeugung bzw. Förderung von Fluiden, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, wobei diese Fluide zur Abscheidung von Schwefel neigen und Produktions- bzw. Förderschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität verursachen, aus einem unterirdischen Reservoir, das diese Fluide enthält, über eine Bohrung, die in das Reservoir eindringt, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Versehen der Bohrung mit zwei unabhängigen Fluidströmungs wegen (5, 7), einen für die Einspritzung eines Arbeits- bzw. Trägerfluids für eine Strahlpumpe (4) und einen zweiten für die Produktion bzw. Förderung der Reservoirfluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid,
b) Versehen der Bohrung mit einer Strahlpumpe (4), wobei die Strahlpumpe (4) im unteren Endbereich der Bohrung in betrieblicher Verbindung mit den Fluidströmungswegen (5, 7) in der Bohrlochbohrung ist,
c) Einspritzen des Arbeitsfluids in den zuerst erwähnten Fluidströmungsweg (5) in der Bohrung und anschließend in die Strahlpumpe (4), und
d) Antreiben der Strahlpumpe (4) mit dem eingespritzten Arbeitsfluid, wobei die Strahlpumpe (4), die durch das eingespritzte Arbeitsfluid angetrieben wird, die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, von dem Reservoir zur Erdoberfläche durch den zweiten Fluidströmungsweg (7) nach oben fördert und Schaffen von solchen Temperatur-, Druck- und Strömungsbedingungen, daß der Schwefel in den Fluiden entweder physikalisch gelöst oder chemisch gebunden ist, so daß eine Schwefelablagerung aus den Fluiden im wesentlichen verhindert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

a) Versehen der Bohrung mit zwei konzentrischen Rohr strängen (3, 9) in der Bohrlochbohrung, um zwei unabhängige Fluidströmungswege (5, 7) zu schaffen, einen (5) für die Einspritzung eines Arbeitsfluides für die Strahlpumpe (4) und einen zweiten (7) für die Erzeugung bzw. Förderung der Reservoirfluide, vermischt mit dem Arbeitsfluid,
b) Versehen der Bohrung mit einer Strahlpumpe (4), wobei die Strahlpumpe (4) im Bereich der Bohrungssohle innerhalb des inneren Rohrstranges (3) angeordnet ist, um die Fluide zur Erdoberfläche durch den inneren Rohrstrang (3) nach oben zu fördern,
c) Versehen der Bohrung mit einer Ringdichtung (10) zwischen dem Mantel (2) und der Verrohrung (8, 9) innerhalb der Bohrlochbohrung oberhalb des produktiven Einströmbereiches (1) von dem unterirdischen Reservoir her,
d) Einspritzen des Arbeitsfluides in den Ringraum zwischen den konzentrischen Rohrsträngen (3, 9), und
e) Antreiben der Strahlpumpe (4) mit dem eingespritzten Arbeitsfluid, wobei das von der Erdoberfläche her eingespritzte Arbeitsfluid in die Strahlpumpe (4) von dem inneren Ringraum zwischen den beiden konzentrischen Rohrsträngen (3, 9) her eintritt, die durch das eingespritzte Arbeits- bzw. Trägerfluid angetriebene Strahlpumpe (4) die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid bzw. Schwefelwasserstoff und Schwefel enthalten, aus dem Reservoir durch das Innenrohr (3) hindurch zur Erdoberfläche fördert und Ausbilden derartiger Temperatur-, Druck- und Strömungs bedingungen, daß der Schwefel entweder in den Fluiden physikalisch gelöst oder chemisch gebunden ist, so daß eine Schwefelablagerung aus den Fluiden im wesentlichen verhindert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

a) Versehen der Bohrung mit zwei parallelen Rohrsträngen (3, 9) in dem Bohrloch, um zwei unabhängige Fluidströmungs wege (5, 7) auszubilden, einen (7) für die Erzeugung bzw. Förderung der Reservoirfluide, vermischt mit dem Arbeitsfluid, und einen weiteren (5) für die Einspritzung des Arbeitsfluides für die Strahlpumpe (4),
b) Versehen der Bohrung mit einer im Sohlenbereich der Bohrung angeordneten Strahlpumpe (4) in einem ersten (3) der parallelen inneren Rohrstränge (3, 9), wobei dieser erste Rohrstrang (3) unterhalb der Strahlpumpe (4) für den Eintritt von Reservoirfluid offen ist und sich bis zur Erdoberfläche kontinuierlich fortsetzt,
c) Erstrecken des zweiten Rohrstranges (9) von der Erdoberfläche her und kommunizierendes Verbinden desselben mit dem ersten Rohrstrang (3) auf dem Niveau der Strahlpumpe (4),
d) Erstrecken des ersten Rohrstranges (3) bis unterhalb der kommunizierenden Verbindungsstelle mit dem zweiten Rohrstrang (9) bis zu einer Ringdichtung (10 bzw. 11) zwischen dem Mantel (2 bzw. 9) und dem Rohr (3 bzw. 9),
e) Einspritzen des Arbeitsfluides für die Strahlpumpe (4) in die Bohrung über einen (9) der beiden parallelen Rohrstränge (3, 9),
f) Antreiben der Strahlpumpe (4) mit dem eingespritzten Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid in die Strahlpumpe (4) von dem einen (9, 3) der beiden parallelen Rohrstränge (3, 9) eintritt und die Strahlpumpe (4) durch das eingespritzte Arbeitsfluid angetrieben wird, um die produzierten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, aus dem Reservoir zur Erdoberfläche hubzufördern, und Schaffen solcher Temperatur-, Druck- und Strömungsbedingungen, daß der Schwefel in diesen Fluiden entweder physikalisch gelöst oder chemisch gebunden ist, so daß eine Schwefelablagerung aus den Fluiden im wesentlichen verhindert ist.

5. Strahlpumpeneinrichtung für die Erzeugung bzw. Förderung von Fluiden, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten, aus einem unterirdischen Reservoir, das diese Fluide enthält, über eine Bohrung, die in das Reservoir eindringt, wobei die Fluide zur Schwefelabscheidung neigen oder zu Förderschwierigkeiten infolge ihrer hohen Viskosität, gekennzeichnet durch:

a) eine Einrichtung (3, 9), die innerhalb der Bohrlochbohrung des Bohrloches angeordnet ist und zwei unabhängige Fluidströmungswege (5, 7) zu bilden, von denen der eine (5) für die Einspritzung eines Arbeitsfluides für eine Strahlpumpe (4) vorgesehen ist und ein zweiter (7) für die Erzeugung bzw. Förderung der Reservoir fluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid, vorgesehen ist, und
b) eine Strahlpumpe (4), die im unteren Bohrungsbereich innerhalb der Bohrlochbohrung des Bohrloches angeordnet ist, betrieblich mit der Einrichtung (3, 9) zur Schaffung von zwei unabhängigen Fluidströmungswegen (5, 7) verbunden ist, wobei die Strahlpumpe (4) durch ein Arbeitsfluid angetrieben wird, das in diese über einen der Fluidströmungswege (5) eingespritzt wird und die wirksam ist, um die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten und mit dem Arbeitsfluid vermischt sind, von dem Reservoir zur Erdoberfläche zu fördern, während im wesentlichen eine Schwefelablagerung aus den Fluiden verhindert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsfluid ein Material ist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die gemischte Kohlenwasserstoffe, ein Leichtöl, ein Kohlenwasserstoffkondensat, Wasser entweder mit oder ohne beigefügte oberflächenwirksame Stoffe enthält, ein Schwefellösungsmittel, Dimethyldisulfid und Hydrogensulfid enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

1. Abdichten des Ringraumes zwischen den konzentrischen Rohrsträngen (3, 9), für die Rückführung des Arbeitsfluides für die Strahlpumpe (4), vermischt mit den erzeugten bzw. zu fördernden Fluiden durch den Ringraum, der zwischen den zwei konzentrischen Rohrsträngen (3, 9) gebildet ist,
2. Versehen der Bohrung mit einer Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr bzw. Mantel (2) und der Verrohrung (8, 9), die in der Bohrlochbohrung installiert ist, und zwar oberhalb des produktiven Einsaugbereiches (1), der mit dem unterirdischen Reservoir verbunden ist,
3. Versehen der Bohrung mit einem Endrohrstück (8) in Verbindung mit dem inneren konzentrischen Rohr und Erstrecken dieses Ansatzrohrstückes bzw. Ansaugrohres (8) bis unter die Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr (2) und der Verrohrung (9), wobei das Endrohrstück (8) entweder mit einem der Rohrstränge (3, 9) verbunden oder von diesen getrennt ist,
4. Versehen der Bohrung mit einem getrennten Rohr (13) zum Einspritzen von chemischen Stoffen innerhalb des Ringraumes zwischen dem Mantel bzw. Futterrohr (2) und der Verrohrung (9) und Verbinden des oberirdischen Bereiches mit dem Raum unterhalb der Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr und der Verrohrung (8, 9),
5. Einspritzen des Arbeitsfluides in den inneren Rohrstrang, und
6. Einspritzen eines Schwefellösungsmittels nach unten in das separate Einspritzrohr (13) für chemische Stoffe und Ermöglichen, daß das eingespritzte Schwefel lösungsmittel unterhalb der Ringrichtung (10) zwischen der Verrohrung (8) und dem Mantel bzw. Futterrohr (2) zirkuliert, wodurch das Schwefellösungsmittel sich mit den erzeugten bzw. zu fördernden Fluiden aus dem Reservoir vermischt.

8. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Versehen der Bohrung mit zwei parallelen Rohrsträngen (3, 9) in der Bohrlochbohrung, um zwei unabhängige Fluidkanäle (5, 7) zu bilden, von denen einer (7) für die Erzeugung bzw. Förderung der Reservoirfluide, vermischt mit dem Arbeitsfluid, vorgesehen ist und der andere (5) für die Einspritzung des Arbeitsfluides für die Strahlpumpe (4) vorgesehen ist,
b) Versehen der Bohrung mit einer Strahlpumpe (4) im unteren Rohrbereich in einem ersten (3) der parallelen Rohrstränge (3, 9), wobei dieser erste Rohrstrang (3) unterhalb der Strahlpumpe (4) für den Eintritt von Reservoirfluid offen ist und sich bis zur Erdoberfläche erstreckt,
c) Erstrecken des zweiten Rohrstranges (9) von der Erdoberfläche nach unten und kommunizierendes Verbinden desselben mit dem ersten Rohrstrang (3) auf dem Niveau der Strahlpumpe (4),
d) Verlängern des ersten Rohrstranges (3) bis unterhalb der Verbindung mit dem zweiten Rohrstrang (9) bis zu einer Ringdichtung (11) zwischen dem ersten und zweiten Rohrstrang (3, 9),
e) Versehen der Bohrung mit einem Saugrohr bzw. Rohrendstück (8) in Verbindung mit der Rohranordnung (3, 9) und Erstrecken des Rohrendstückes bzw. Saugrohres (8) nach unten bis unterhalb der Ringdichtung (10) zwischen dem Mantel (2) und der Verrohrung (8, 9), wobei dieses Ansaugrohr bzw. Rohrendstück (8) entweder mit dem einen Rohrstrang (9) verbunden ist oder von diesem getrennt ist,
f) Versehen der Bohrung mit einem getrennten Einspritzrohr (13) für chemische Stoffe innerhalb des Ringraumes zwischen dem Futterrohr (2) und den parallelen Rohrsträngen (3, 9) und Verbinden des oberirdischen Bereiches mit dem Raum unterhalb der Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr (2) und der Verrohrung (8, 9),
g) Einspritzen des Arbeitsfluides über einen (9) der beiden parallelen Rohrstränge (3, 9),
h) Einspritzen eines Schwefellösungsmittels durch das separate Einspritzrohr (13) für die Einspritzung chemischer Stoffe und Gewährleisten, daß das eingespritzte Schwefellösungsmittel in dem Raum unterhalb der Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr (2) und der Verrohrung (8, 9) zirkuliert, wodurch das Schwefel lösungsmittel sich mit den erzeugten bzw. zu fördernden Fluiden aus dem Reservoir vermischt, und
i) Antreiben der Strahlpumpe (4) mit dem Arbeitsfluid, wobei das Arbeitsfluid in die Strahlpumpe (4) ein tritt und durch eine Düse (42) in eine Mischkammer bei hoher Geschwindigkeit und vermindertem Druck einströmt, derart, daß es die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid enthalten, mitreißt, worauf die vermischten Fluide durch die Engstelle (43) der Strahlpumpe (4) und anschließend in den Diffuser (44) strömen, wo die Geschwindigkeit der Fluide vermindert ist und der Druck auf einen Wert oberhalb desjenigen in der Mischkammer erhöht wird, der ausreichend ist, um die vermischten Fluide aus der Strahlpumpe (4) auszuwerfen und sie zu veranlassen, zur Erdoberfläche zu strömen, wobei die Strahlpumpe (4) zusätzlichen Druck, Wärme und Lösungsmittel für die Verhinderung von Schwefelablagerung während des Hubförderns der erzeugten Fluide zur Erdoberfläche vorsieht,
wobei das Hydrogensulfid mit Schwefel physikalisch gelöst oder chemisch gebunden ist oder als elementarer Schwefel in festem oder flüssigem Zustand in den Fluiden existiert.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugrohr bzw. Rohrendstück (8) sich bis zu einer Tiefe unterhalb des niedrigsten Punktes des Eintrittsbereiches (1) für die Reservoirfluide in die Bohrung erstreckt und das Schwefellösungsmittel in den Raum zwischen dem Futterrohr (2) und dem Rohrendstück (8) in einer Tiefe oberhalb des höchsten Punktes des Eintrittsbereichs (1) der Reservoirfluide in die Bohrung eingespritzt wird, derart, daß das Schwefellösungsmittel sich mit den erzeugten bzw. zu fördernden Reservoirfluiden vermengt und anschließend nach oben durch das Rohrendstück (8) gefördert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugrohr bzw. Rohrendstück (8) oberhalb des höchsten Punktes des Eintrittsbereiches (8) der Reservoir fluide in der Bohrungslochbohrung endet und das Schwefellösungsmittel in den Raum unterhalb der Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr oder Mantel (2) und der Verrohrung (9) über eine Verlängerung des Einspritzrohres (13) für chemische Stoffe bei einer Tiefe unterhalb des untersten Punktes des Eintrittsbereiches (1) für das Reservoir fluid in die Bohrlochbohrung eingespritzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein zusätzlicher, separater Einspritzrohrstrang (13) für chemische Stoffe in dem Ringraum zwischen Außenmantel (2) und der Verrohrung (9) installiert ist und den oberirdischen Bereich mit dem Raum unterhalb der Ringdichtung (10) zwischen dem Außenmantel (2) und der Verrohrung (8, 9) verbindet, derart, daß jeder der zusätzlichen, separaten Einspritzrohrstränge (13) für chemische Stoffe für zusätzliche chemische Einspritzungen, zur Überwachung des Druckes im Bereich der Bohrungshöhle, zur Einspritzung von ausgewählten Chemikalien und als Ersatzrohr für ein weiteres, separates Einspritzrohr (13) für Chemikalien verwendet werden kann.

12. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Schritt der Installation einer Strömungssteuervorrichtung (12) unterhalb der Strahlpumpe (4), um zu verhindern, daß Fluide aus der Verrohrung (3) nach außen treten.

13. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstränge (3, 9) von einander und/oder von jedwedem weiteren Rohrstrang in die Bohrung elektrisch isoliert sind und zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) unterhalb der Strahlpumpe (4) angeordnet ist, wobei die zumindest eine elektrische Heizeinrichtung (21) im unteren Bereich der Bohrung durch einen elektrischen Stromkreis mit Energie versorgt wird, der zwischen den Rohrsträngen (3, 9) und unter Benutzung dieser Rohrstränge (3, 9) als Stromleiter verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstränge (3, 9) elektrisch voneinander und von jedem weiteren Rohrstrang in der Bohrung isoliert sind und zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) über der Strahlpumpe (4) angeordnet ist, wobei die zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung durch einen elektrischen Schaltkreis mit Energie versorgt wird, der zwischen den Rohrsträngen (3, 9) ausgebildet ist.

15. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstränge (3, 9) voneinander und von jedem weiteren Rohrstrang in der Bohrung elektrisch isoliert sind und zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung unterhalb der Strahlpumpe (4) installiert ist und zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizvorrichtung oberhalb der Strahlpumpe (4) installiert ist, derart, daß sämtliche Heizeinrichtungen (21) durch einen elektrischen Schaltkreis mit Energie versorgt werden, der zwischen den Rohrsträngen (3, 9) ausgebildet ist.

16. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) unterhalb der Strahlpumpe (4) angeordnet ist und die Heizeinrichtung (21) durch zumindest ein elektrisches Kabel von der Erdoberfläche her mit Energie versorgt wird, das von außen an einem oder mehreren der Rohrstränge (3, 9) angebracht ist.

17. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung oberhalb der Strahlpumpe (4) angeordnet ist und die Heizeinrichtung durch ein oder mehrere elektrische Kabel von der Erdoberfläche her mit Energie versorgt ist, das bzw. die von außen an einem oder mehreren der Rohrstränge (3, 9) angebracht ist bzw. sind.

18. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) unter der Strahlpumpe (4) und zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung über der Strahlpumpe (4) installiert ist und die Heizeinrichtungen durch ein oder mehrere elektrische Kabel von der Erdoberfläche her, die von außen an einem oder mehreren der Rohrstränge (3, 9) angebracht sind.

19. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auch ein Hilfsrohrstrang (18) in der Bohrlochbohrung parallel zu den Rohrsträngen (3, 9) angeordnet ist und sich durch die Ringdichtung (10) zwischen dem Außenmantel (2) und der Verrohrung (8, 9) hindurcherstreckt, wobei sich durch diesen Hilfsrohrstrang (18) eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung erstreckt, die durch ein elektrisches Kabel, das innerhalb des Hilfsrohres (18) verläuft, mit Energie versorgt wird, wobei diese elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) in dem Endrohrstück des Hilfsrohres (18) in einer Tiefe nahe dem Einströmbereich der Reservoirfluide angeordnet ist.

20. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches Paar von Hilfsrohrsträngen (18, 19), die voneinander und von jedwedem weiteren Rohrstrang (9) in der Bohrung elektrisch isoliert sind und in einer einzigen konzentrischen Gesamtkonfiguration angeordnet sind, vorgesehen ist, wobei diese Gesamtkonfiguration sich parallel zu den anderen Rohrsträngen (3, 9) in der Bohrung erstreckt, sowie durch die Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr bzw. Außenmantel (2) und der Verrohrung (8, 9) mit dem Bereich einer Endrohrstückanordnung hindurchgeht, in der zumindest eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) angeordnet ist, die durch einen elektrischen Schaltkreis, etabliert zwischen den Hilfsrohrsträngen (18, 19) mit Energie versorgt ist.

21. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch:

a) eine konzentrische doppelte Rohrkonfiguration (3, 9), die innerhalb der Bohrlochbohrung angeordnet ist und einen inneren Rohrstrang (3) und einen äußeren Rohrstrang (9) aufweist, wobei die Rohrstränge (3, 9) zwei unabhängige Fluidströmungskanäle (5, 7) begrenzen, wobei der äußere Rohrstrang (9) für die Einspritzung eines Arbeitsfluides vorgesehen ist und der innere Rohrstrang für die Erzeugung bzw. Förderung von Reservoir fluiden, vermischt mit einem Arbeitsfluid, vorgesehen ist,
b) eine Strahlpumpe (4), die im unteren Bereich des Bohrloches innerhalb des inneren Rohrstranges (3) angeordnet ist, um die Fluide durch den inneren Rohrstrang (3) hindurch zur Erdoberfläche zu heben bzw. zu fördern, wobei die Strahlpumpe (4) durch das eingespritzte Arbeitsfluid betrieben wird und wirksam ist, um die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel enthalten sowie mit dem Arbeitsfluid vermischt sind, von dem Reservoir zur Erdoberfläche nach oben zu fördern, wobei eine Schwefel abscheidung aus den Fluiden verhindert wird,
c) eine Bohrloch-Packeranordnung mit einer Ringdichtung (10) zwischen dem äußeren Futterrohr (2) und der Verrohrung (8, 9), die in der Bohrlochbohrung installiert ist, wobei die Ringdichtung (10) oberhalb des Einström bereiches (1) der Reservoirfluide von dem unterirdischen Reservoir her angeordnet ist, und
d) ein aufrecht angeordnetes, bzw. permanentes Ventil (12), das unterhalb der Strahlpumpe (4) eingesetzt ist, um es den Fluiden der Formation zu ermöglichen, in der Verrohrung (3) aufzusteigen und eine Abwärtsströmung sämtlicher Fluide zu verhindern.

22. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine gekapselte Einspritzanordnung für chemische Stoffe mit zumindest zwei unabhängigen Leitungen vorgesehen ist, wobei die eine (13) für die chemische Einspritzung und die zweite für die Überwachung eines Bohrlochsohlendruckes vorgesehen ist, beide Leitungen mit einem Einspritzkopf für Chemikalien an der Packer- bzw. Dichtungsanordnung (10) zwischen der Verrohrung (8, 9) und dem Futterrohr (2) kommunizierend verbunden sind, derart, daß die Funktion jeder der Leitungen gewechselt werden kann.

23. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen Hilfsrohrstrang (18), der in der Bohrlochbohrung parallel zu den konzentrischen Rohrsträngen (3, 9) angeordnet ist und sich durch die Ringdichtung (10) zwischen der Verrohrung (8, 9) und dem äußeren Futterrohr (2) hindurch erstreckt, durch das eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) durch ein Energieversorgungs kabel mit Energie versorgt wird, wobei die Heizeinrichtung (21) in dem Rohrendstück des Hilfsstranges (18) in einer Tiefe nahe dem Einströmbereich (1) für die Reservoirfluide angeordnet ist.

24. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 5 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (4) ein Düsenflächen-/Engstellenflächen-Verhältnis im Bereich von 0,144 bis 0,517 aufweist, wobei dieses Verhältnis vorzugs weise 0,4 beträgt.

25. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sie ebenfalls eine Korrosions-Überwachungsvorrichtung enthält.

26. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsüberwachungsvorrichtung einen ersten Satz Korrosionskörper umfaßt, die unterhalb des Aufrecht- bzw. Permanentventiles (12) angeordnet sind und einen zweiten Satz Korrosionskörper umfaßt, die an der Erdoberfläche installiert sind.

27. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch:

a) zwei parallele Rohrstränge (3, 9), die in der Bohrlochbohrung angeordnet sind, wobei einer der Rohrstränge (3) für die Erzeugung bzw. Förderung der Reservoir fluide, gemischt mit dem Arbeitsfluid vorgesehen ist und der andere (9) für die Einspritzung des Arbeitsfluides für die Strahlpumpe (4) dient,
b) eine Strahlpumpe (4), die im unteren Bohrungsbereich in einer der Rohrstränge (3) installiert ist, wobei die parallelen Rohrstränge (3, 9) in der Bohrung auf dem Niveau der Strahlpumpe (4) kommunizierend verbunden sind, so daß sichergestellt ist, daß zwei unabhängige Fluidströmungswege (5, 7) existieren, wobei der eine Rohrstrang (3) unterhalb der Strahlpumpe (4) für den Eintritt von Reservoirfluid offen ist und sich kontinuierlich bis zur Erdoberfläche erstreckt,
c) einen zweiten Rohrstrang (9), der sich von der Erdoberfläche nach unten erstreckt und mit dem ersten Strang (3) auf dem Niveau der Strahlpumpe (4) so verbunden ist, daß das Arbeitsfluid zu der Strahlpumpe (4) zugeführt wird,
d) wobei die Strahlpumpe (4) durch das eingespritzte Arbeits fluid betrieben wird und wirksam ist, um die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide, die Hydrogensulfid und Schwefel, gemischt mit dem Arbeitsfluid, enthalten aus dem Reservoir zur Erdoberfläche hubzufördern, während sie eine Ablagerung von Schwefel aus den Fluiden verhindert,
e) eine Bohrloch-Packeranordnung mit einer Ringdichtung (10) zwischen dem Bohrungsmantel (2) und der Verrohrung (8, 9), die in der Bohrlochbohrung installiert ist, wobei sich die Ringdichtung (10) oberhalb des produktiven Einströmbereiches (1) der Reservoirfluide von dem unterirdischen Reservoir her befindet, und
f) ein Aufrechtventil, das unterhalb der Strahlpumpe (4) eingesetzt ist, um zu gestatten, daß die erzeugten bzw. zu fördernden Fluide in der Verrohrung (3) nach oben steigen und das eine Abwärtsströmung dieser Fluide verhindert.

28. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein gekapseltes Einspritzrohr für Chemikalien (13) innerhalb der Bohrung installiert ist und den Bohrungskopf mit der Packeranordnung verbindet, wobei das gekapselte Einspritzrohr für die Chemikalien eine Mehrzahl von Leitungen umfaßt, zumindest eine für die Einspritzung von Chemikalien und die verbleibenden Leitungen für andere Zwecke, wobei zumindest eine dieser Leitungen für die Überwachung des Bohrsohlendruckes vorgesehen ist und sämtliche Leitungen zwischen dem Futterrohr (2) und der Verrohrung (8, 9) derart abgedichtet sind, daß die Funktion jeder der Leitungen ausgetauscht werden kann.

29. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Rohrstrang (18) in der Bohrlochbohrung parallel zu den anderen beiden Rohrsträngen (3, 9) angeordnet ist und sich durch die Ringdichtung (10) zwischen dem Futterrohr (2) und der Verrohrung (8, 9) hindurch erstreckt, wodurch eine elektrische Bohrloch-Heizeinrichtung (21) durch ein Stromkabel mit Energie versorgt werden kann, wobei die Heizeinrichtung in dem Endrohrstück in einer Tiefe nach dem produktiven Einströmbereich (1) der Reservoirfluide angeordnet ist.

30. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe (4) ein Verhältnis von Querschnittsfläche der Düse (42) zur Querschnittsfläche der Engstelle (43) im Bereich von 0,144 bis 0,517 und vorzugsweise von 0,4 aufweist.

31. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß sie auch eine Korrosionsüberwachungsvorrichtung enthält.

32. Strahlpumpeneinrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsüberwachungsvorrichtung einen ersten Satz von Korrosionskörpern, angebracht unterhalb des Ventiles (12) und einen zweiten Satz von Korrosionskörpern, angebracht im oberirdischen Bereich, aufweist.