DE102010026425B4 - Method for sealing leaks in media-carrying constructions - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Abdichtung von Leckagen oder zum Verschluss von Öffnungen an medienführenden Konstruktionen, insbesondere im On- und Off-shore-Bereich, durch Einbringen eines aushärtenden Materials, wobei die teilweise Injektion von polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen in oder in die Nähe einer Leckageöffnung (4) erfolgt, welche mit der undichten Konstruktion (10) im Status nascendi eine Verbindung eingehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageöffnung (4) durch eine Auffangkonstruktion mit einer Maschenweite großräumig abgedeckt wird, welche zur Anhaftung der polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen vorgesehen ist.Method for sealing leaks or closing openings in media-carrying constructions, in particular on- and off-shore areas, by introducing a hardening material, wherein the partial injection of polymer or partially polymerized compounds into or in the vicinity of a leakage opening (4) takes place, which with the leaky construction (10) in the status nascendi enter into a connection, characterized in that the leakage opening (4) is covered by a collecting structure with a mesh size large-scale, which is provided for the adhesion of the polymeric or partially polymerized compounds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdichtung von Leckagen oder zum Verschluss von Öffnungen an medienführenden Konstruktionen, insbesondere im On- und Off-shore-Bereich, durch Einbringen eines aushärtenden Materials, wobei die teilweise Injektion von polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen in oder in die Nähe einer Leckageöffnung erfolgt, welche mit der undichten Konstruktion im Status nascendi eine Verbindung eingehen.The invention relates to a method for sealing leaks or closing openings in media-carrying constructions, in particular in the on- and off-shore area, by introducing a hardening material, wherein the partial injection of polymeric or partially polymerized compounds in or in the vicinity of a Leakage opening takes place, which with the leaky construction in the status nascendi enter into a connection.

Wenn Konstruktionen zur Führung eines Mediums zum Einsatz kommen, können aufgrund des Alters der Konstruktion oder sonstiger Probleme, wie beispielsweise Feuer, Explosionen, immer wieder Leckagen auftreten, die in der Regel durch ein Absperrventil, wie sie bei Überlandleitungen vorgesehen sind, zur Absperrung führen, sodass das Medium nicht weiter austreten kann. Durch diese Maßnahme kann ein möglicher Schaden begrenzt werden. Wenn jedoch Rohstoffe durch Bohrungen in die Erdkruste gewonnen werden, können auch noch so ausgeklügelte Sicherheitssysteme oder Sicherheitsventile versagen, sodass aufgrund des vorherrschenden Druckes, geologischer Veränderungen des Meeresbodens oder der Erdkruste ein unkontrollierter Austritt des Mediums erfolgen kann. Falls es sich um Gase oder austretende Flüssigkeiten handelt, die keinen nennenswerten Schaden verursachen, ist nur eine geringe Gefahr für die Umwelt gegeben. Wenn jedoch Rohstoffe wie Erdöl gefördert werden und Probleme an einem Bohrloch auftreten, kann durch das austretende Erdöl ein erheblicher Schaden verursacht werden. Im On-shore-Bereich können derartige Probleme mit unter schnell in den Griff zu bekommen sein, während die Situation im Off-shore-Bereich wesentlich dramatischer ist. Für den Fall, dass die Bohrungen in einer großen Wassertiefe durchgeführt worden sind, ist ein Verschließen einer solchen Leckage äußerst aufwändig und wird durch die vorhandenen Wassermassen, dem vorherrschenden Druck, Strömungen und Temperaturen sowie weitere unvorhersehbare Ereignisse erheblich erschwert. Die hierdurch verursachten Umweltschäden erreichen in Einzelfällen eine Dimension die kaum vorstellbar ist und es bedarf unter Umständen mehrere Jahrzehnte bis sich das Ökosystem wieder im Gleichgewicht befindet.When structures are used to guide a medium, due to the age of the construction or other problems, such as fire, explosions, leakages occur again and again, which usually lead to a shut-off valve, as they are provided in power lines, so that the medium can not escape further. This measure can limit possible damage. However, when raw materials are extracted by drilling into the earth's crust, even the most ingenious safety systems or safety valves can fail, so that uncontrolled leakage of the medium can occur due to the prevailing pressure, geological changes in the seafloor, or the earth's crust. In the case of gases or escaping liquids that cause no appreciable damage, there is little danger to the environment. However, if resources such as oil are extracted and there are problems with a well, significant leakage can be caused by the escaping oil. In the on-shore sector, such problems can be dealt with quickly, while the situation in the off-shore area is much more dramatic. In the event that the wells have been drilled at a great depth, closing such a leak is extremely cumbersome and is made much more difficult by the prevailing mass of water, the prevailing pressure, currents and temperatures, and other unforeseeable events. In some cases, the resulting environmental damage reaches a dimension that is hard to imagine, and it may take several decades for the ecosystem to return to equilibrium.

Zum Auffangen des austretenden Erdöls sind hierbei verschiedene Methoden bekannt, beispielsweise Verwendung einer Glocke, die über das Bohrloch aufgestülpt wird, um einen weiteren Austritt des Erdöls zu verhindern. Aufgrund des vorherrschenden Druckes der austretenden Rohölmengen erweisen sich diese Notmaßnahmen jedoch als nicht ausreichend, wobei die Positionierung derartiger Einrichtungen unter Wasser zudem erheblich erschwert ist. Ein Verschließen eines solchen Bohrloches erweist sich ebenfalls als äußerst schwierig, weil aufgrund des hohen Druckes des austretenden Erdöls sämtliche eingebrachten Materialien innerhalb kürzester Zeit aus dem Bohrkanal herausgedrückt werden.For collecting the escaping oil here are various methods known, for example, using a bell, which is slipped over the borehole to prevent further leakage of petroleum. Due to the prevailing pressure of the escaping crude oil amounts, however, these emergency measures prove to be insufficient, and the positioning of such devices under water is also considerably more difficult. Closing such a well also proves to be extremely difficult, because due to the high pressure of the escaping petroleum all introduced materials are pushed out of the well within a very short time.

Aus der DE 689 04 695 T2 ist ein Verfahren zum Abdichten von Formationen gegen Filtratverluste bekannt. Bei diesem Verfahren ist vorgesehen, dass mithilfe des Einspritzens eines hydrophilen Polyurethan-Prepolymers und einem wasserlöslichen Lösungsmittel eine Veränderung der Zirkulation vorgenommen wird. Zu diesem Zweck erfolgt das Einbringen des Polyurethan-Prepolymers in ein Bohrloch.From the DE 689 04 695 T2 For example, a method of sealing formations against filtrate losses is known. In this method, it is provided that by means of injecting a hydrophilic polyurethane prepolymer and a water-soluble solvent, a change in the circulation is made. For this purpose, the introduction of the polyurethane prepolymer takes place in a wellbore.

Aus der EP 1 709 292 B1 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Zonenisolierung in einem unterirdischen Bohrloch bekannt. Zu diesem Zweck wird ein Schlammeinspritzrohr in ein Bohrloch eingebracht, wobei das Schlammeinspritzrohr mit einer Teilchensammeleinrichtung in Form eines Ringraumes ausgestattet ist, sodass der eingespritzte Schlamm nach oben hin einen Propfen bildet, um einen Austritt aus dem Bohrloch zu verhindern.From the EP 1 709 292 B1 For example, a method for producing zone isolation in an underground wellbore is known. For this purpose, a mud injection pipe is introduced into a borehole, the mud injection pipe being provided with a particle collecting means in the form of an annulus so that the injected mud forms a plug upwardly to prevent leakage from the borehole.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren aufzuzeigen, mit deren Hilfe ein Verschließen einer Leckage sowohl im On- als auch im Off-shore-Bereich möglich ist.The present invention has for its object to provide a new method by which a closure of a leak in both the on- and off-shore area is possible.

Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Verfahrensaufgabe vorgesehen, dass die Leckageöffnung durch eine Auffangkonstruktion mit einer Maschenweite großräumig abgedeckt wird, welche zur Anhaftung der polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen vorgesehen ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, it is provided for the solution of the method task that the leakage opening is covered by a collecting structure with a mesh size large-scale, which is provided for the adhesion of the polymeric or partially polymerized compounds. Further advantageous embodiments of the method will become apparent from the dependent claims.

Diese Anmeldung betrifft ein Verfahren, einen Werkstoff und eine Vorrichtung, die im On-shore wie auch im Off-shore-Bereich zur Abdichtung von Leckagen und zum Verschluss von Öffnungen jedweder Art, die an medienführenden Konstruktionen, an Medien auffangenden Behältnissen oder der Lagerung von Medien dienenden Konstruktionen auftreten können, welche zum Teil auch eine unterschiedliche Oberflächengestaltung aufweisen können, beispielsweise profilierte, glatte oder rauhe Wandungen aufweisen, die zudem gebogen oder gekrümmt ausgeführt sein können und unter allen vorstellbaren Umständen zur positiven Resultaten führen. Ein Novum ist die Tatsache, dass die aus monomeren oder teilpolymerisierten Verbindungen gewonnenen Polymer im Status nascendi während des Einsatzes auch in verschiedenen Umgebungsmedien, wie zum Beispiel Wasser, durch Polyadditionsreaktionen oder andere Polymerisationsverfahren verfahrenswirksame Polymer-Partikel bilden. Diese Tatsache ermöglicht unter anderem den Einsatz unter einem unter Druck stehenden Medium, wie beispielsweise in großen Wassertiefen, ohne gravierende Nachteile.This application relates to a method, a material and a device used in on-shore as well as in the off-shore area for the sealing of leaks and for the closure of openings of any kind, the media-carrying structures, media-collecting containers or the storage of Media serving constructions may occur, some of which may also have a different surface design, for example, have profiled, smooth or rough walls, which may also be curved or curved and lead in all conceivable circumstances to positive results. A novelty is the fact that the polymer obtained from monomeric or partially polymerized compounds in the nascendi state during use also form process-active polymer particles in various surrounding media, such as water, by polyaddition reactions or other polymerization processes. This fact allows, inter alia, the use under a pressurized standing medium, such as in deep water, without serious disadvantages.

Zur Abdichtung der Leckageöffnung erfolgt das gezielte Auffangen der Polymer-Partikel, welche sich wie Aerolosole in der Umgebung der Leckageöffnung verteilen. Im Folgeschritt können die Polymer-Partikel durch eine geeignete Auffangkonstruktion, zum Beispiel ein hochstabiles Netz oder Sieb mit geeigneter Maschenweite oder durch Auffangkonstruktion mit mehreren Netz/Sieb-Kombinationen mit unterschiedlichen Maschenweiten, aufgefangen werden. Für die Auffangkonstruktion werden vorzugsweise Materialien mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit verwendet, um eine Kristallbildung zu vermeiden.To seal the leakage opening, the targeted collection of the polymer particles, which are distributed as aerosol in the vicinity of the leakage opening. In the subsequent step, the polymer particles can be collected by a suitable collecting structure, for example a highly stable net or sieve with a suitable mesh size or by a collecting structure with several net / sieve combinations with different mesh sizes. For the collection construction, materials with a low thermal conductivity are preferably used in order to avoid crystal formation.

Dieser Vorgang führt dann zur Verstopfung der Netz oder Sieb-Öffnungen und letztlich langsam zum Verschluss des die Medienaustrittstelle umgebenden Raumes. Auf diese Weise wird das unkontrollierte Austreten des Mediums verringert und letztendlich die Abdichtung des Raumes erreicht, in dem sich die Leckageöffnung befindet.This process then leads to blockage of the net or sieve openings and ultimately slowly to the closure of the space surrounding the media outlet. In this way, the uncontrolled leakage of the medium is reduced and ultimately reaches the seal of the space in which the leakage opening is located.

Die Größe der Polymer-Partikel und die Maschenweite der jeweiligen Auffangkonstruktion sind aufeinander abzustimmen und ergeben sich aus der Maschinen-Auftragsleistung, dem Aufschäumgrad und dem äußeren Druck.The size of the polymer particles and the mesh size of the respective collecting structure are to be matched to one another and result from the machine application performance, the degree of foaming and the external pressure.

Die Auffangkonstruktion muss dabei so beschaffen sein, dass sie hinreichend Raum bietet, um das aus dem Leck austretende Medium während des Füllvorganges des Netzes oder Siebes mit den Polymer-Partikeln ohne großen Druckaufbau auffangen zu können. Der Verschluss des Netzes ist mit dem Schließen eines Absperrventils vergleichbar.The collecting structure must be designed in such a way that it provides sufficient space to be able to absorb the medium escaping from the leak during the filling process of the mesh or screen with the polymer particles without great pressure build-up. The closure of the network is similar to closing a shut-off valve.

Die Befestigung der Auffangkonstruktion ist von den örtlichen Gegebenheiten abhängig. Sie muss sorgfältig ausgeführt werden und den einwirkenden Kräften standhalten können. Bei ebenem Untergrund kann das Anbringen von schweren länglichen Gewichten, deren Gesamtgewicht größer ist als die Summe aller Auftriebskräfte, sinnvoll sein. Die Gewichte sind mit den Netzen oder Sieben oder Lochplatten der Auffangkonstruktion kraftschlüssig zu verbinden. Als Verbindungselemente kommen Schlaufen oder ganzflächige Umwicklungen oder Haken/Ösen-Systeme in Betracht. Da bei dieser Variante während des Füllvorgangs erhebliche Mengen des austretenden Mediums anfallen können und nach dem Verschluss der Auffangkonstruktion das Leck weiteren Austritt des Mediums erlaubt, muss die Auffangkonstruktion mit Transportleitungen verbunden sein, die einen unerwünschten Druckaufbau verhindern und den geordneten Abtransport des austretenden Mediums ermöglichen, in dem sie mit Auffangbehältnissen oder Absaugpumpen verbunden sind.The attachment of the collecting structure depends on the local conditions. It must be carried out carefully and be able to withstand the forces acting on it. On level ground, attaching heavy elongated weights whose total weight is greater than the sum of all buoyancy forces may be useful. The weights are to be connected to the nets or sieves or perforated plates of the safety structure in a force-fit manner. As fasteners come loops or full-wrap or hook / eye systems into consideration. Since in this variant considerable amounts of the escaping medium can occur during the filling process and the leak permits further escape of the medium after closure of the collecting structure, the collecting structure must be connected to transport lines which prevent undesired pressure build-up and allow the discharged medium to be removed in an appropriate manner, in which they are connected to collecting containers or suction pumps.

Diese Abdichtung kann hierbei nur von temporärer Art sein und bedarf der Anwendung einer dauerhaften Abdichtungstechnologie, um den Austritt des Mediums langfristig zu verhindern.This seal can only be of a temporary nature and requires the use of a permanent sealing technology to prevent the medium from escaping in the long term.

Als Werkstoff wird vorzugsweise ein Zwei- oder Mehrkomponentenmaterial auf Basis von hochreaktiven Polyharnstoff (Polyurea) Grundstoffen verwendet, welche bei der Vermischung sehr schnell unter Wärmeentwicklung von Monomeren in einen Polymerwerkstoff, dass heißt in Polymer-Partikel übergehen und kurz nach der Vermischung eine überraschend gute mechanische Stabilität besitzen. Die Polymer-Partikel zeichnen sich dadurch aus, dass sie unter allen Umständen eine hinreichende Eigenklebfähigkeit besitzen, die es ermöglicht einen membranbildenden Polymerfilm zu erzeugen, und zwar auch bei gleichzeitiger Einwirkung von äußerem Umgebungsdruck, der von großer Stabilität ist und durch Anwachsen des leckabdichtenden Polymerfilms durch Zungenbildung zu einem Totalverschluss der Leckageöffnung führen.The material used is preferably a two-component or multi-component material based on highly reactive polyurea (polyurea) precursors, which pass very quickly with the evolution of monomers into a polymer material, ie polymer particles, and a surprisingly good mechanical properties shortly after mixing Possess stability. The polymer particles are characterized in that they have in all circumstances a sufficient self-adhesiveness, which makes it possible to produce a membrane-forming polymer film, even when exposed to external ambient pressure, which is of great stability and by growth of the leak-sealing polymer film through Tongue formation lead to a total occlusion of the leakage opening.

Zum Verschließen einer Leckageöffnung werden hierbei monomere Verbindungen eingesetzt, die vorzugsweise aus einem Zwei- oder Mehrkomponentenmaterial auf der Basis hoch reaktiver Polyharnstoff (Polyurea) Grundstoffe bestehen. Diese monomeren Verbindungen weisen nach ihrer Vermischung und Umsetzung mit extrem kurzer Reaktionszeit im Status nascendi eine gute chemische und mechanische Beständigkeit auf, sodass innerhalb kürzester Zeit ein Polymerfilm entstehen kann, der dazu eine hohe Eigenstabilität besitzt und aufgrund der anwachsenden Größe durch die weitere Zufuhr von monomeren oder teilpolymerisierten Verbindungen zu einem Verschließen der Leckageöffnung führt. Durch eine hohe Klebefähigkeit haften die Verbindungen, dass heißt die entstehenden Polymer-Partikel unmittelbar auf der medienführenden Konstruktion und können kleinere Leckagen sofort abdichten. Soweit die Leckageöffnungn sehr groß ausgebildet sind, kann durch strukturverstärkende Mittel eine höhere Stabilität erzielt werden, wobei es sich bei den strukturverstärkenden Mitteln um die Zugabe von weiteren Stoffen, wie beispielsweise Schwerschlamm oder silikathaltige Stoffe handeln kann. Durch den Einsatz strukturverstärkender Mitteln können hierbei auch größere Leckagen unterstützend abgedichtet werden.To close a leakage opening monomeric compounds are used, which preferably consist of a two- or multi-component material based on highly reactive polyurea (polyurea) raw materials. These monomers have a good chemical and mechanical resistance after mixing and reaction with extremely short reaction time in the nascendi state, so that within a very short time a polymer film can arise which has a high intrinsic stability and due to the increasing size by the further supply of monomers or partially polymerized compounds leads to a closing of the leakage opening. Due to their high adhesive strength, the compounds, ie the resulting polymer particles, adhere directly to the media-carrying structure and can immediately seal minor leaks. As far as the leakage openings are formed very large, a higher stability can be achieved by structurally reinforcing agents, wherein it can be in the structure-enhancing agents to the addition of other substances, such as heavy sludge or silicate-containing substances. By using structurally reinforcing agents, even larger leaks can be sealingly sealed.

Die Fähigkeit zur Polymerfilmbildung des monomeren oder teilpolymerisierten Werkstoffes kann durch die geeigneten mechanischen Strukturen, an denen der in situ Stadium befindliche polymere Werkstoff anhaften oder aufgefangen werden kann, unterstützt werden, welche zusätzlich in der Nähe der Leckageöffnung entweder mit der medienführenden Konstruktion oder einem Untergrund verbunden werden können. Derartige mechanische Hilfen können in Form von Gittern, Netzen oder Lochplatten eingesetzt werden, welche kraftschlüssig mit der leckenden Konstruktion, dem Untergrund oder durch mechanische Konstruktionen, welche beispielsweise zur Vermischung der Werkstoffkomponenten dienen, verbunden sein können. Die der Vermischung dienende Vorrichtung kann in Form eines aus der Verarbeitung von Monomeren oder Prepolymeren bekannten Verfahrens mit einem im Gegenstromprinzip arbeitenden Hochdruckmischkopf mit angepasster Mischkammer oder einem speziellen Mischkopf aufgebaut sein, bei dem die Vermischung der Komponenten außerhalb des Mischkopfes mit zusätzlichen mechanischen Hilfsmitteln erfolgt, die aus Prallblechen oder rotierenden Prallscheiben bestehen, welche in einem definierten Abstand vor den Spritzdüsen am Ende der Komponentenleitungen befestigt werden.The ability to polymer film the monomeric or partially polymerized material may be aided by the appropriate mechanical structures to which the in-situ polymeric material may adhere or be trapped, which in addition may be connected to either the media carrying structure or a substrate near the leakage port can be. Such mechanical aids can be used in the form of grids, nets or perforated plates, which can be non-positively connected to the leaky construction, the substrate or by mechanical structures, which serve for example for mixing the material components. The mixing device can be constructed in the form of a process known from the processing of monomers or prepolymers with a countercurrent high-pressure mixing head with adapted mixing chamber or a special mixing head, in which the mixing of the components outside of the mixing head is carried out with additional mechanical aids consist of baffles or rotating baffles, which are fixed at a defined distance in front of the spray nozzles at the end of the component lines.

Bei Verwendung von Hilfsmitteln, die der Verstärkung des Polymerfilmes oder der Verbesserung der Zungenbildung dienen, kann eine Nachvermischung außerhalb des Mischkopfes von Bedeutung sein. Bei den Hilfsmitteln handelt es sich vorzugsweise um anorganische Stoffe, wie zum Beispiel Faserstoffe, Schwerschlamm, Bohrschlamm oder andere silikathaltige Verbindungen.When using aids which serve to reinforce the polymer film or to improve the formation of tongues, post-mixing outside the mixing head may be of importance. The auxiliaries are preferably inorganic substances, such as, for example, fibrous materials, heavy sludge, drilling mud or other silicate-containing compounds.

Hierzu können die Polymer-Partikel von außen auf die Leckageöffnung alleine oder unter Zuhilfenahme von strukturverstärkenden Mitteln eingebracht werden.For this purpose, the polymer particles can be introduced from the outside on the leakage opening alone or with the aid of structure-enhancing agents.

Speziell bei Leckagen größerer Abmessungen kann der Werkstoff in Form von polymeren Verbindungen durch eine geeignete Einrichtung, die chemische oder physikalische Treibmittelzusätze enthält, während der Polymerbildung eine Aufschäumung der entstehenden Polymer-Partikel begünstigen, sodass die spezifische Dichte des Polymer-Partikels geringer ist, als die des umgebenden Mediums, zum Beispiel niedriger als Wasser oder einer Emulsionen aus Erdöl und Wasser, sodass somit ein Auftrieb der Polymer-Partikel entsteht, wodurch die Funktion des Verfahrens verbessert und in Gang gesetzt werden kann.Especially in the case of leaks of larger dimensions, the material in the form of polymeric compounds can be foamed by a suitable device containing chemical or physical blowing agent additives, during the polymer formation foaming of the resulting polymer particles, so that the specific gravity of the polymer particle is lower of the surrounding medium, for example, lower than water or oil and water emulsions, thus creating buoyancy of the polymer particles, thereby improving and starting the operation of the process.

Dieses Verfahren bietet den weiteren Vorteil, dass im Allgemeinen handelsübliche Komponenten eingesetzt werden können.This method offers the further advantage that commercially available components can generally be used.

So kann zum Beispiel die Vermischung und Injektion der polymeren Verbindungen durch eine oder mehrere Ein- oder Mehrkomponentendosiermaschinen mit geeigneter Förderkapazität erfolgen, wie sie zum Beispiel aus der Polyurethan-Verarbeitung bekannt sind. Die Dosieranlagen müssen in der Lage sein, die jeweiligen Komponenten mit hohen Injektionsdrücken von bis zu 500 bar in eine Mischkammer, die sich in einem Mischkopf befindet und von einem Ausstosser gesäubert werden kann, zu spritzen. Die Verweilzeit im Mischkopf ist dabei so zu konzipieren, dass die polymeren Verbindungen bereits eine polymere Phase erreicht haben, die sie für das umgebende Medium unempfindlicher macht.Thus, for example, the mixing and injection of the polymeric compounds can be carried out by one or more single or multi-component metering machines with suitable delivery capacity, as are known, for example, from polyurethane processing. The dosing systems must be able to inject the respective components with high injection pressures of up to 500 bar into a mixing chamber, which is located in a mixing head and can be cleaned by a pusher. The residence time in the mixing head is to be designed so that the polymeric compounds have already reached a polymeric phase, which makes them less sensitive to the surrounding medium.

Wenn erforderlich können die medienführenden Maschinenteile, die Materialleitungen, die Mischkopf und die Vorratsbehälter temperierbar ausgeführt werden. Das Vorhandensein von elektrischer Energie, getrockneter Druckluft von 10 bis 25 bar wird hierbei vorausgesetzt. Beim Gebrauch im Off-shore Bereich (Unterwassereinsatz) bei Wassertiefen von mehr als 50 m kann die Maschine in einem geeigneten Unterwasserfahrzeug, das über die benötigten Energieanschlüsse, die Ausrüstung zur Steuerung des mechanischen aber elektronisch steuerbaren Roboterarmes und über die Möglichkeit verfügt einen Materialvorrat aufnehmen zu können, untergebracht werden. Bei Wassertiefen bis zu etwa 50 m ist die Verwendung eines Unterwasserfahrzeuges nicht notwendig, da die Hochdruckleitungen zum Transport des Materials in Längen dieser Größenordnung im Handel erhältlich sind. Der Mischkopf der Dosiermaschine sollte über mechanische, pneumatisch und/oder elektrisch oder elektronisch gesteuerte Maschinenteile bewegt werden können, wie zum Beispiel Roboterarme, die sich an der äußeren Bordwand des Unterwasserfahrzeuges befinden und die exakte Steuerung des Mischkopfes ermöglichen.If necessary, the media-carrying machine parts, the material lines, the mixing head and the reservoir can be made temperature-controlled. The presence of electrical energy, dried compressed air of 10 to 25 bar is assumed here. When used off-shore at depths greater than 50 m, the machine may be stored in a suitable submersible with the necessary power connections, equipment to control the mechanical but electronically controllable robot arm, and the ability to stock up on material can be accommodated. At water depths of up to about 50 m, the use of an underwater vehicle is not necessary, as the high pressure lines for the transport of the material in lengths of this order are commercially available. The mixing head of the metering machine should be able to be moved by mechanical, pneumatic and / or electrically or electronically controlled machine parts, such as robotic arms located on the outer side wall of the underwater vehicle, which allow precise control of the mixing head.

Die Position des Mischkopfes ist der jeweiligen Situation anzupassen und kann variieren. Es kann in manchen Fällen notwendig sein, den Mischkopf durch das Leck ins Innere der mediumführenden Konstruktion, eines Medium auffangenden Behältnisses oder mediumlagernden Rohres oder Behälters einzuführen und den Werkstoff im Gegenstromprinzip in das Medium einzubringen und die entstehenden Polymer-Partikel durch mechanische Hilfskonstruktionen aufzufangen, die beispielsweise am Mischkopf befestigt sind und die Fangfläche für die Polymer-Partikel vergrößern, um somit die Fläche des Lecks zu verringern.The position of the mixing head must be adapted to the respective situation and can vary. It may be necessary in some cases to introduce the mixing head through the leak into the medium-carrying structure, a medium-collecting container or medium-storing tube or container and introduce the material countercurrent in the medium and collect the resulting polymer particles by mechanical auxiliary structures, the for example, are attached to the mixing head and increase the catch area for the polymer particles, thus reducing the area of the leak.

Bei kleineren Lecken kann es sinnvoll sein, den Mischkopf auf die defekte Konstruktion aufzusetzen und die Klebkraft des Polymers in status nascendi zu benutzen, um den zungen- oder filmbildenden Polymerwerkstoff kraftschlüssig mit der medienführenden Konstruktion zu verbinden.For smaller leaks, it may be useful to set the mixing head on the defective construction and to use the adhesive force of the polymer in status nascendi to frictionally connect the tongue or film-forming polymer material with the media-carrying construction.

Bei größeren Leckagen ist es sinnvoll, die Entstehung von Polymer-Partikeln in ungeschäumte oder vorexpandierte Form zu begünstigen. Dies geschieht durch die kontrollierte Injektion des Werkstoffes in den zwischen der Auffangkonstruktion und der leckenden medienführenden Konstruktion befindlichen Raum. In einer speziellen Operation ist auch die gleichzeitige Injektion von Polymerartikeln und Hilfsstoffen wie Silikaten (Sand, Schlamm) oder anderen strukturverstärkenden Mitteln möglich. Dieser Vorgang muss bis zur hinreichenden oder völligen Verstopfung der Netz- oder Sieb-Maschen fortgesetzt werden.For larger leaks, it makes sense to favor the formation of polymer particles in unfoamed or pre-expanded form. This is done by the controlled injection of the material in the space between the collecting structure and the leaking media-carrying structure. In a special operation is also the simultaneous injection of polymer articles and Excipients such as silicates (sand, mud) or other structural reinforcing agents possible. This process must be continued until sufficient or complete blockage of the mesh or sieve meshes.

Das während dieser Operation austretende Medium wird zunächst durch die offenen Maschen des Netzes oder Siebes der Auffangkonstruktion in die Umgebung austreten und mit zunehmender Verstopfung der Maschen durch die Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsstoffe den vorgesehenen Transportleitungen zugeführt und kann in vorbereitete Lagerbehälter überführt werden. Die Enden der Transportleitungen sind während der Füllung durch die Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsstoffe geschlossen und öffnen sich bei hinreichendem Druckanstieg innerhalb der Auffangkonstruktion und geben so den Austritt des Gemisches aus Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsstoffe, die nicht zur Verstopfung der Gitterstrukturen beigetragen haben, und des Mediums frei.The emerging during this operation medium is first through the open mesh of the network or sieve of the collecting structure in the environment emerge and fed with increasing blockage of the mesh by the polymer particles and polymer excipients to the designated transport lines and can be transferred to prepared storage containers. The ends of the transport lines are closed during the filling by the polymer particles and polymer excipients and open with sufficient pressure rise within the collecting structure and thus give the exit of the mixture of polymer particles and polymer excipients, which did not contribute to the clogging of the lattice structures have, and the medium free.

Das Verfahren, die beschriebene Polymerbildung durch zielgerichtete Injektion zu beeinflussen ist eine weitere Möglichkeit, die einen wesentlichen Anteil zur Verfestigung von weiteren Hilfsmitteln beitragen kann, indem die Polymer-Partikel in das andere Hilfsmittel eingetragen werden und mit diesem eine strukturverstärkende Verbindung eingehen. Diese Hilfsmittel, wie beispielsweise Schwerschlamm oder silikathaltige Verbindungen, werden mit Druck in die defekte mediumführende Konstruktion eingebracht und tragen durch Auffüllung der mediumführenden Konstruktion zur Verringerung des austretenden Mediums, beispielsweise des Rohöls bei.The method of influencing the described polymer formation by targeted injection is another possibility which can contribute substantially to the solidification of further auxiliaries by introducing the polymer particles into the other auxiliary and forming a structure-enhancing compound therewith. These aids, such as heavy sludge or silicate-containing compounds are introduced with pressure into the defective medium-carrying structure and contribute by filling the medium-carrying structure to reduce the escaping medium, such as crude oil.

Die Kombination aller Methoden in der Anwendung beschleunigt das erwünschte Resultat.The combination of all methods in the application accelerates the desired result.

Von Vorteil ist, dass die entstehenden Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel beim Einsatz im flüssigen (wässrigem) Umfeld aufgrund ihres Polymerisationsgrades keine umweltschädigende Nebenwirkung besitzen und sofort nach dem Entstehen zum Beispiel durch Abfischen und geordneten Abtransport, umweltfreundlich entsorgt werden können.The advantage is that the resulting polymer particles and polymer auxiliaries when used in a liquid (aqueous) environment due to their degree of polymerization have no adverse environmental impact and can be disposed of environmentally friendly immediately after the emergence, for example by fishing and orderly removal.

In einer besonderen Ausführungsform können den monomeren Verbindungen die zum Einsatz kommen, ölabsorbierende oder Öl/Wasser-Emulsionen absorbierende Stoffe zugesetzt werden, die dann beim temporären Verbleib im Wasser vor der Entsorgung einen Anteil des umweltschädigenden Mediums binden können.In a particular embodiment, the monomeric compounds which are used, oil-absorbing or oil / water emulsions absorbent substances can be added, which can then bind a temporary share of the water before disposal of a portion of the environmentally damaging medium.

Die Einbringung des Mischkopfes in die defekte mediumführende Konstruktion unter gleichzeitiger Injektion der Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel in die Leckageöffnung kann durch die gleichzeitige Anbringung von Netzen oder Gittern, die kraftschlüssig mit dem Mischkopf verbunden sind, zu einer Verbesserung der Haftung der filmbildenden Polymer-Partikel führen und dabei gleichzeitig den Querschnitt der Leckageöffnung verringern. Dabei kann es positive Auswirkungen haben, wenn die Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel im Gegenstromprinzip, also entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des austretenden Mediums eingetragen (injektiert) werden, da es zu einer besseren Vermischung des Mediums und der Polymer-Partikel und Polymer-Hilfsmittel kommt.The introduction of the mixing head into the defective medium carrying structure with simultaneous injection of the polymer particles and polymer aids into the leakage opening can improve the adhesion of the film-forming polymer by simultaneously attaching nets or grids which are frictionally connected to the mixing head. Lead particles while reducing the cross-section of the leakage opening. In this case, it can have positive effects if the polymer particles and polymer auxiliaries are introduced (injected) countercurrently, ie opposite to the direction of flow of the emerging medium, since there is better mixing of the medium and the polymer particles and polymer auxiliaries ,

Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.

Es zeigtIt shows

1 in einer schematischen Ansicht die Vorgehensweise zur Abdichtung eines Leckageortes am Beispiel der Rohölförderung, 1 in a schematic view of the procedure for sealing a leak location on the example of crude oil production,

2 in einer vergrößerten Ansicht ein Gitter beziehungsweise Netz und eine Lochplatte mit anhaftenden Polymer-Partikel und 2 in a magnified view of a grid or mesh and a perforated plate with adherent polymer particles and

3 in einer vergrößerten Ansicht den Anschlussstutzen des Bohrloches mit Dosiereinrichtung. 3 in an enlarged view of the connecting piece of the borehole with metering device.

1 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Möglichkeit zur Abdichtung einer entstandenen Leckageöffnung 4. In einen Boden 1, beispielsweise kann es sich um einen Meeresboden handeln, wurde zur Erdölförderung ein Bohrloch 2 mit Auskleidung eingebracht, wobei das Bohrloch 2 durch Anschlussstutzen 3 zur Förderung des Rohöls mit einer Bohrplattform verbunden ist, vorzugsweise mit einer Erdölförderplattform 20, welche aus einer Plattform 23 mit Bohrturm 21 und Hilfskranen 22 besteht. Die Erdölförderplattform 20 ist über eine Zuleitung 24 mit dem Anschlussstutzen 3 verbunden. Soweit es im Bereich des Bohrloches 2 zu einer Leckageöffnung 4 gekommen ist, kann das Erdöl unkontrolliert ausströmen, ohne dass mit einfachen Mitteln die Möglichkeit besteht die Leckageöffnung 4 abzudichten. 1 shows a schematic view of a way to seal a resulting leakage opening 4 , In a floor 1 For example, it could be a seabed and become a well for oil exploration 2 inserted with lining, the borehole 2 through connecting pieces 3 for conveying the crude oil is connected to a drilling platform, preferably with a petroleum production platform 20 which is from a platform 23 with derrick 21 and auxiliary cranes 22 consists. The petroleum production platform 20 is via a supply line 24 with the connecting piece 3 connected. As far as in the area of the borehole 2 to a leakage opening 4 has come, the crude oil can flow out uncontrollably, without the possibility exists with simple means the leakage opening 4 seal.

Die Erfindung schlägt hierzu vor, dass mit Hilfe einer Dosiereinrichtung 19 mit einem Mischkopf 5 und beispielsweise einer Prallscheibe/Prallblech 6 über Zugangsleitungen 7, 8 zwei Komponenten eines polymeren Werkstoffes eingebracht werden, welche hochreaktiv sind und unmittelbar nach der Vermischung zu Polymer-Partikeln 9 führen. Die Polymer-Partikel 9 werden hierbei in der Nähe der Leckageöffnung 4 eingebracht und können bereits aufgrund ihrer Eigenklebefähigkeit kleinere Lecks an der medienführenden Konstruktion 10, im gezeigten Beispiel unterhalb des Anschlussstutzens 3, abdichten. Soweit größere Leckageöffnungen 4 entstanden sind und der Polymerfilm 13 nicht ausreicht, um die Leckageöffnung 4 abzudichten, kann beispielsweise ein Netz/Gitter 11 verwendet werden, welches Maschen 18 mit einer vorbestimmten Maschenweite aufweist, um die entstehenden Polymer-Partikel 9 aufzufangen. Auch auf dem Netz/Gitter 11 kann sich hierbei ein Polymerfilm 13 bilden. Die Größe der Maschenweite und die Größe der Polymer-Partikel 9 ist hierbei aufeinander abzustimmen, sodass allmählich eine Verstopfung durch die Polymer-Partikel 9 eintritt.The invention proposes that by means of a metering device 19 with a mixing head 5 and, for example, a baffle plate / baffle 6 over access lines 7 . 8th two components of a polymeric material are introduced, which are highly reactive and immediately after mixing into polymer particles 9 to lead. The polymer particles 9 Be close to the leakage opening 4 introduced and can already due to their Eigenklebefähigkeit smaller leaks in the media-carrying construction 10 , in the example shown below the connection piece 3 , seal. As far as larger leakage openings 4 have arisen and the polymer film 13 is not enough to the leakage opening 4 For example, a network / grid can seal 11 to be used, which mesh 18 having a predetermined mesh size to the resulting polymer particles 9 catch. Also on the net / grid 11 This can be a polymer film 13 form. The size of the mesh size and the size of the polymer particles 9 here is to match, so gradually a blockage by the polymer particles 9 entry.

In einer vergrößerten Darstellung gemäß 2 ist das Netz/Gitter 11 mit Maschen 18 sowie bereits aufgefangenen Polymer-Partikeln 9 und ein Polymerfilm 13 dargestellt, die sich unmittelbar an dem Netz 11 anlagern und so allmählich zur Verstopfung der Maschen 18 führen.In an enlarged view according to 2 is the net / grid 11 with stitches 18 as well as already collected polymer particles 9 and a polymer film 13 shown, which are directly connected to the network 11 accumulate and so gradually to blockage of the stitches 18 to lead.

In einer zweiten Darstellung ist eine Lochplatte 17 abgebildet, welche in geeigneter Form ebenfalls über die Leckageöffnung 4 montiert werden kann. Eine solche Lochplatte 17 ist mit Durchbrüchen 12 ausgestattet, die ebenfalls so bemessen sind, dass die entstehenden Polymer-Partikel 9 an der Lochplatte 17 anhaften beziehungsweise die Durchbrüche 12 nicht durchdringen können. Infolge dessen ergibt sich allmählich die Ausbildung eines Polymerfilms 13.In a second illustration is a perforated plate 17 shown, which in a suitable form also on the leakage opening 4 can be mounted. Such a perforated plate 17 is with breakthroughs 12 equipped, which are also sized so that the resulting polymer particles 9 at the perforated plate 17 attach or the breakthroughs 12 can not penetrate. As a result, the formation of a polymer film gradually occurs 13 ,

Die erste Ausführungsvariante mit einem Netz 11 kann hierbei glockenförmig über das eigentliche Bohrloch 2 gespannt werden und wird beispielsweise mit Ankern 14 in dem Untergrund insoweit befestigt, dass ein Anheben des Netzes 11 ausgeschlossen werden kann. Während der Montage kann das austretende Erdöl durch die Maschen 18 nach oben austreten und behindert die Arbeiten hierbei nicht. Erst mit Einbringen der Polymer-Partikel 9, nachdem das Netz 11 ausreichend befestigt worden ist, kann durch allmähliches Verstopfen der Maschen 18 eine Abdichtung der Leckageöffnung 4 erfolgen. Um den entstehenden Auftriebskräften entgegenzuwirken können neben den Ankern 14 zusätzlich Gewichte 15 zum Einsatz kommen, welche rund um das Netz/Gitter 11 platziert werden und ein geeignetes Gewicht aufweisen, um einen möglichen Auftrieb des gesamten Netzes/Gitters 11 zu verhindern. Infolge der allmählich entstehenden Abdichtung des Netzes/Gitters 11 durch einen Verschluss der einzelnen Maschen 18 mit Hilfe der Polymer-Partikel 9 wird im Weiteren durch eine Absaugvorrichtung 16 das Gemisch aus Polymer-Partikeln 9 und austretendem Erdöl insoweit abgesaugt, dass ein Druckabbau erfolgen kann. Alternativ kann eine Lochplatte 17 mit Durchbrüchen 12 verwendet werden, welche in geeignete Position gegenüber oder oberhalb der Leckageöffnung platziert wird. Beispielsweise könnte eine solche Lochplatte 17 mit Durchbrüchen 12 unmittelbar vor der Leckageöffnung 4 platziert werden, um im Anschluss daran mit Hilfe der entstehenden Polymer-Partikel 9 die Leckageöffnung 4 abzudichten.The first embodiment with a network 11 may be bell-shaped over the actual borehole 2 be tense and will, for example, with anchors 14 in the underground so far attached that lifting the net 11 can be excluded. During assembly, the oil can escape through the mesh 18 escape to the top and does not hinder the work here. Only with introduction of the polymer particles 9 after the net 11 has been adequately fastened, by gradual clogging of the mesh 18 a seal of the leakage opening 4 respectively. To counteract the resulting buoyancy forces can next to the anchors 14 additional weights 15 are used, which around the grid / grid 11 be placed and have a suitable weight to a possible buoyancy of the entire network / grid 11 to prevent. Due to the gradually emerging sealing of the mesh / grid 11 through a closure of the individual stitches 18 with the help of polymer particles 9 is further by a suction device 16 the mixture of polymer particles 9 and escaping petroleum so far sucked that a pressure reduction can take place. Alternatively, a perforated plate 17 with breakthroughs 12 used, which is placed in a suitable position opposite or above the leakage opening. For example, such a perforated plate could 17 with breakthroughs 12 immediately before the leakage opening 4 be placed in order to subsequently with the help of the resulting polymer particles 9 the leakage opening 4 seal.

3 zeigt in einer vergrößerten Darstellung das Bohrloch 2 mit Anschlussstutzen 3 und Zuleitung 24. Die hier aufgetretene Leckageöffnung 4 wurde durch einen seitlichen Einriss des Bohrloches 2 dargestellt. Bei dieser Lösung wird die Dosiereinrichtung 19 mit einem Mischkopf 5 und eine Prallscheibe 6 unmittelbar durch die Leckageöffnung 4 hindurch in die medienführende Konstruktion eingebracht, sodass nach Inbetriebnahme der Dosiereinrichtung 19 die entstehenden Polymer-Partikel 9 innerhalb der medienführende Konstruktion, in diesem Fall des Bohrloches 2, zu einer Verstopfung führen. 3 shows in an enlarged view the borehole 2 with connection piece 3 and supply line 24 , The leakage opening occurred here 4 was due to a lateral tear of the borehole 2 shown. In this solution, the metering device 19 with a mixing head 5 and a baffle plate 6 directly through the leakage opening 4 inserted into the media-carrying construction, so that after commissioning of the metering device 19 the resulting polymer particles 9 within the media carrying structure, in this case the wellbore 2 , lead to constipation.

Diese Lösung offenbart eine Möglichkeit, um eine Leckageöffnung 4 sowohl im Off-shore als auch im On-shore-Bereich abzudichten, wobei die größte Problematik sicherlich im Off-shore-Bereich liegt, insbesondere wenn die vorhandenen Bohrlöcher 2 in größerer Meerestiefe eingebracht worden sind. Sämtliche Arbeiten müssen hierbei mit Unterwasserfahrzeugen ausgeführt werden und dienen zunächst nur zum Verschluss des Bohrloches 2, um das Austreten weiterer Erdölmengen zu verhindern. Gleichzeitig kann durch unterstützende Bohrungen das Erdölfeld angebohrt werden und somit zu einem deutlichen Druckabfall führen, sodass letztendlich mit Hilfe von Ausgleichsbohrungen der Austritt des Erdöls vollständig eingedämmt werden kann.This solution discloses a way around a leakage opening 4 both off-shore and on-shore, with the biggest problem being off-shore, especially where the existing holes are 2 have been introduced in greater depths of the sea. All work must be carried out with underwater vehicles and serve initially only to close the borehole 2 to prevent the escape of further oil. At the same time, the oilfield can be drilled by supporting holes and thus lead to a significant pressure drop, so that ultimately with the help of compensation holes, the escape of petroleum can be completely contained.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bodenground
22
Bohrlochwell
33
Anschlussstutzenspigot
44
Leckageöffnungleakage opening
55
Mischkopfmixing head
66
Prallscheibe/-blechBaffle plate / -Sheet metal
77
Zugangsleitungaccess line
88th
Zugangsleitungaccess line
99
Polymer-Partikel Polymer-Hilfsstoff PartikelPolymer particles Polymer excipient particles
1010
Konstruktionconstruction
1111
Netz/Gitter oder Kombinationen aus beidenMesh / grid or combinations of both
1212
Durchbruchbreakthrough
1313
Polymerfilmpolymer film
1414
Ankeranchor
1515
GewichtWeight
1616
Absaugvorrichtungsuction
1717
Lochplatteperforated plate
1818
Maschemesh
1919
Dosiereinrichtungmetering
2020
ErdölförderplattformOil production platform
2121
Bohrturmderrick
2222
Hilfskranenauxiliary cranes
2323
Plattformplatform
2424
Zuleitungsupply

Claims (22)

Verfahren zur Abdichtung von Leckagen oder zum Verschluss von Öffnungen an medienführenden Konstruktionen, insbesondere im On- und Off-shore-Bereich, durch Einbringen eines aushärtenden Materials, wobei die teilweise Injektion von polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen in oder in die Nähe einer Leckageöffnung (4) erfolgt, welche mit der undichten Konstruktion (10) im Status nascendi eine Verbindung eingehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageöffnung (4) durch eine Auffangkonstruktion mit einer Maschenweite großräumig abgedeckt wird, welche zur Anhaftung der polymeren oder teilpolymerisierten Verbindungen vorgesehen ist.Method for sealing leaks or closing openings in media-carrying Constructions, in particular in the on- and off-shore area, by introducing a hardening material, whereby the partial injection of polymer or partially polymerized compounds into or in the vicinity of a leakage opening ( 4 ), which with the leaky construction ( 10 ) in the status nascendi, characterized in that the leakage opening ( 4 ) is covered over a large area by a collecting structure with a mesh size, which is provided for the adhesion of the polymeric or partially polymerized compounds. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die monomeren Verbindungen durch Polymerisationsverfahren, beispielsweise Polyadditionsreaktion, Polymer-Partikel (9) bilden.A method according to claim 1, characterized in that the monomeric compounds by polymerization, for example polyaddition reaction, polymer particles ( 9 ) form. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leckageöffnung (4) durch eine Auffangkonstruktion in Form eines Netzes (11), eines Gitters oder einer Lochplatte (17) großräumig abgedeckt wird, welche zur Anhaftung der Polymer-Partikel (9) vorgesehen ist, sodass allmählich eine Verstopfung des Netzes (11), Gitters oder der Lochplatte (17) herbeigeführt wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the leakage opening ( 4 ) by a collecting structure in the form of a network ( 11 ), a grid or a perforated plate ( 17 ) is covered to a large extent, which for adhesion of the polymer particles ( 9 ), so that gradually a blockage of the network ( 11 ), Grids or the perforated plate ( 17 ) is brought about. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Polymer-Partikel (9) und die Maschenweite der Auffangkonstruktion aufeinander abgestimmt sind, welche von der Maschinenaustragsleistung, dem Aufschäumgrad und dem äußeren Druck abhängig ist.Method according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the size of the polymer particles ( 9 ) and the mesh size of the collecting structure are coordinated, which is dependent on the machine discharge capacity, the foaming degree and the external pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkonstruktion mit einer Absaugeinrichtung (16) ausgestattet ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the collecting structure with a suction device ( 16 ) Is provided. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangkonstruktion in Form eines Netzes (11), Gitters oder einer Lochplatte (17) vorzugsweise aus Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the collecting structure in the form of a network ( 11 ), Grids or a perforated plate ( 17 ) preferably consist of materials with low thermal conductivity. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Dichte der Polymer-Partikel (9) geringer als die des umgebenden Mediums, zum Beispiel niedriger als Wasser oder einer Emulsion aus Erdöl oder Wasser ist.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the specific gravity of the polymer particles ( 9 ) is lower than that of the surrounding medium, for example lower than water or an oil or water emulsion. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die polymere oder teilpolymerisierten Verbindungen selbst unter Einwirkung von äußeren Druck einen membranbildenden Polymerfilm (13) entstehen lassen.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the polymeric or partially polymerized compounds themselves under the action of external pressure, a membrane-forming polymer film ( 13 ) let arise. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Polymerisationsverfahren ein Polymerfilm (13) entsteht, der über eine Zungenbildung zu einer Eigenhaftung auf dem Material der medienführenden Konstruktion (10) führt.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that by the polymerization process, a polymer film ( 13 ), which, via a tongue formation, leads to an inherent adhesion to the material of the media-carrying construction ( 10 ) leads. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zungenbildung des Polymerfilms (13) eine Verkleinerung der Leckageöffnung (4) bis zum Totalverschluss erfolgt.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that by the tongue formation of the polymer film ( 13 ) a reduction of the leakage opening ( 4 ) until the total occlusion takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerisationsverfahren in einem flüssigen Medium, beispielsweise Wasser, stattfindet.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the polymerization process takes place in a liquid medium, for example water. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die monomeren Verbindungen aus einem Zwei- oder Mehrkomponentenmaterial aus hochreaktiven Polyharnstoff(Polyurea)-Grundstoffen bestehen.Method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the monomeric compounds consist of a two- or multi-component material of highly reactive polyurea (polyurea) -Grundstoffen. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die monomeren Verbindungen bei Vermischung mit einander eine extrem kurze Reaktionszeit aufweisen.Method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the monomeric compounds have an extremely short reaction time when mixed with each other. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die monomeren Verbindungen eine hinreichend hohe Eigenklebefähigkeit aufweisen.Method according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that the monomeric compounds have a sufficiently high self-adhesiveness. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass weitere strukturverstärkende Mittel vorgesehen sind.Method according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that further structure-enhancing means are provided. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektion der monomeren Verbindungen zielgerichtet in die strukturverstärkenden Mittel erfolgt.Method according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the injection of the monomeric compounds is targeted in the structure-enhancing agent. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der membranbildende Polymerfilm (13) durch die mechanische Strukturen unterstützt wird.Method according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that the membrane-forming polymer film ( 13 ) is supported by the mechanical structures. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als strukturverstärkende Mittel beispielsweise Schwerschlamm oder silikathaltige Verbindungen mit Druck in die Leckageöffnung (4) der medienführenden Konstruktion (10) eingebracht werden, wobei diese strukturverstärkenden Mittel mit Polymer-Partikel (9) angereichert sind.Method according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that, for example, heavy sludge or silicate-containing compounds with pressure in the leakage opening ( 4 ) of the media-carrying construction ( 10 ), wherein these structure-enhancing agents with polymer particles ( 9 ) are enriched. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermischung des Zwei- oder Mehrkompontenmaterials ein Mischkopf (5), ein Prallblech (6) oder eine rotierende Prallscheibe (6) vorgesehen ist.Method according to one or more of claims 1 to 18, characterized in that the Mixing of the two- or multi-component material a mixing head ( 5 ), a baffle plate ( 6 ) or a rotating baffle plate ( 6 ) is provided. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vermischung des Zwei- oder Mehrkompontenmaterials durch eine Hochdruckgegenstrominjektion erfolgt.Method according to one or more of claims 1 to 19, characterized in that a mixing of the two- or multi-component material takes place by a high-pressure countercurrent injection. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nachvermischung des Zwei- oder Mehrkomponentenmaterials durch beispielsweise Treibmittelzusätze während der Polymerbildung erfolgt, wobei die Polymer-Partikel (9) zusätzlich aufschäumen.Method according to one or more of claims 1 to 20, characterized in that a subsequent mixing of the two- or multi-component material is carried out by, for example, blowing agent additives during polymer formation, wherein the polymer particles ( 9 ) additionally lather. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die monomeren Verbindungen in flexiblen Leitungen (7, 8), die mit einer Hochdruckpumpe und einem Hochdruckmischkopf, der sich in der Nähe der Lecköffnung (4) der medienführenden Konstruktion (10) befindet, transportiert werden und in einer Kammer des Mischkopfes (5) durch variabel verstellbaren Druck im Gegenstromprinzip miteinander vermischt werden, wobei die Komponenten so schnell und intensiv reagieren, dass sich beim Verlassen des Mischkopfes (5) bereits hydrophobe Polyaddukte mit hohem Polymerisationsgrad und hinreichender Eigenklebfähigkeit gebildet haben und in der Lage sind entweder Polymerzungen oder Polymer-Partikel (9) zu bilden.Method according to one or more of claims 1 to 21, characterized in that the monomeric compounds in flexible lines ( 7 . 8th ) with a high-pressure pump and a high-pressure mixing head located near the leak 4 ) of the media-carrying construction ( 10 ) are transported and in a chamber of the mixing head ( 5 ) are mixed together by means of variably adjustable pressure in a countercurrent principle, the components reacting so rapidly and intensively that, when leaving the mixing head ( 5 ) have already formed hydrophobic polyadducts having a high degree of polymerization and adequate self-adhesiveness and are capable of either polymer tongues or polymer particles ( 9 ) to build.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111827922B (en) * 2020-07-17 2022-11-18 江苏赛维斯石油科技有限公司 Drilling-free stage cementing device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68904695T2 (en) * 1988-05-27 1993-05-27 Toho Chem Ind Co Ltd METHOD FOR SEALING FORMATIONS AGAINST FILTRATE LOSS.
EP1709292B1 (en) * 2003-12-11 2007-08-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of creating a zonal isolation in an underground wellbore

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3643741A (en) * 1970-02-03 1972-02-22 Salvatore W Miranda Sealing of underwater fissures
FR2473615A1 (en) * 1979-11-16 1981-07-17 Inst Francais Du Petrole ANTI-POLLUTION DEVICE FOR IMMERSE OIL WELL, COMPRISING AN ORGAN ADAPTED TO COME TO COIFFER THE HEAD OF THE WELL
US4275788A (en) * 1980-01-28 1981-06-30 Bj-Hughes Inc. Method of plugging a well
US4972906A (en) * 1989-09-07 1990-11-27 Conoco Inc. Method for selective plugging of a zone in a well
US6192691B1 (en) * 1999-09-20 2001-02-27 Taiyo Kogyo Corporation Method of collecting methane hydrate gas and apparatus therefor
FR2849071A1 (en) * 2002-12-24 2004-06-25 Idealtech Equipment confining viscous liquid e.g. oil leaking from wreck or reservoir on sea bed, comprises flexible envelope and net covering entire leaking vessel
EP1449762B1 (en) * 2003-02-21 2005-10-05 Saipem SA Method and installation of effluent recovery at sea by using a shuttle reservoir
ES2330822B1 (en) * 2008-02-01 2010-09-24 Francisco Rodriguez Rubio DEVICE FOR THE COLLECTION OF POLLUTANTS.
EP2143874A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-13 Welltec A/S Sealing arrangement and sealing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68904695T2 (en) * 1988-05-27 1993-05-27 Toho Chem Ind Co Ltd METHOD FOR SEALING FORMATIONS AGAINST FILTRATE LOSS.
EP1709292B1 (en) * 2003-12-11 2007-08-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of creating a zonal isolation in an underground wellbore

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Publication number Publication date
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