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(11) | EP 1 327 053 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
VERFAHREN UND ABPUMPMITTEL ZUR VERBESSERUNG DER WASSERZUFUHR ZU EINER QUELLE ODER EINEM WASSERGEWINNUNGSBRUNNEN METHOD AND PUMPING OUT MEANS FOR IMPROVING THE SUPPLY OF WATER TO A SOURCE OR A WATER PROCUREMENT WELL PROCEDE ET MOYENS DE POMPAGE POUR AMELIORER L'ADDUCTION D'EAU VERS UNE SOURCE OU UN PUITS D'EAU |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Wasserzufuhr aus einer wasserhaltigen Erdschicht zu einer im Boden angebrachten Quelle oder einem Brunnen, insbesondere Wassergewinnungsbrunnen, welche Quelle oder Brunnen aus einem Bohrloch besteht, welches bis in die vorher genannte Erdschicht oder in das Grundwasser reicht, wobei zuerst der Brunnen oder ein Teil des Brunnens durch Absperrmittel verschlossen wird, so daß der untere Teil des Brunnens nach oben hin luftdicht verschlossen ist und unter Druck gesetzt werden kann, welche Absperrmittel eine Absperrvorrichtung enthalten, die auf oder im Verkleidungsrohr oder Steigrohr des Brunnens befestigt wird und dieses luftdicht verschließt, welche Absperrvorrichtung ein Zuflußrohr enthält, um einen Stoff (wie ein Gas, eine Flüssigkeit oder einen festen Stoff) unter einem gewünschten Druck, in den nach oben hin verschlossenen unteren Teil des Brunnens zuführen zu können.
[0002] Das Herauspumpen von Wasser aus wasserhaltigen Erdschichten erfolgt durch Brunnen oder Quellen. Mit der Zeit nimmt der Wasserertrag von Wasserbrunnen immer ab, weil die Zufuhr zum Brunnen allmählich verschlammt. Die Ursache für die Verschlammung eines Brunnens oder einer Quelle kann mechanischer, biologischer oder chemischer Art oder eine Kombination von diesen sein. So kann die Verschlammung zum Beispiel durch mit dem Wasser mitgeführten Teilchen, durch den Zuwachs von Bakterien oder durch Absetzung von zum Beispiel Kalk, Eisen oder anderen chemischen Stoffen oder Verbindungen oder eine Kombination von diesen Faktoren verursacht worden sein.
[0003] Bis heute wird versucht, den Zufluß von Wasser zum Brunnen zu verbessern, indem der Schlamm in einer Quelle oder Wassergewinnungsbrunnen mit chemischen Mitteln entfernt wird; dazu werden zum Beispiel Salzsäure oder eine andere anorganische oder organische Säure, die ein in Wasser lösliches Salz bildet, in den Brunnen gepumpt. Auch werden oxydierende Stoffe wie Peroxyd, Sauerstoff oder organische Lösemittel wie Alkohol verwendet. Eine Schwierigkeit dabei ist, daß sich diese Stoffe im Wasser der wasserhaltigen Erdschicht verbreiten und das Grundwasser mit diesen Stoffen verschmutzt wird und daß dadurch, während längerer Zeit nachdem der Brunnen auf eine solche Art bearbeitet wurde, das heraufgepumpte Wasser mit dem im Brunnen verwendeten chemischen Mittel verschmutzt ist und dadurch keine Trinkwasserqualität hat. Dadurch können Brunnen, die Wasser mit einer Trinkwasserqualität liefern sollen, z.B. für die Bierindustrie, nach der Reinigung des Brunnens über längere Zeit nicht verwendet werden. Auch ist die Verwendung von solchen chemischen Stoffen eine schwere Belastung für die Umwelt, da das verschmutzte Wasser abgeführt und gereinigt werden muß und somit eine Verschwendung von Grundwasser und Energie auftritt. Die Alternative zur Reinigung des Wassergewinnungsbrunnens ist es, den Brunnen tiefer zu bohren oder einen neuen Brunnen oder Wassergewinnungsbrunnen anzubringen. Dies bringt jedoch hohe Kosten mit sich.
[0004] Ein anderes Verfahren zur Verbesserung des Wasserzuflusses zu Brunnen besteht darin, daß in der Nähe der Unterseite des Brunnenrohrs neue Öffnungen forciert werden, indem, in der Hoffnung, daß die Leistung des Brunnens zunimmt, mit Dynamit neue Risse in die Erdschicht gebracht werden. Diese Methode wird bei ausgetrockneten Brunnen, die sich in einem felsigen Boden befinden und die ausgetrocknet sind, angewendet. Oft hat die Verwendung von Dynamit zur Folge, dass der Brunnen derart beschädigt wird, dass dieser nicht mehr gut verwendbar ist. Auf jeden Fall ist eine solche Methode bei einer großen Zahl von Brunnen wie Wassergewinnungsbrunnen nicht anwendbar.
[0005] Aus der WO 95/12740 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Wasserzufuhr aus einer wasserhaltigen Erdschicht zu einer im Boden angebrachten Quelle oder einem Brunnen bekannt, wobei die Quelle oder der Brunnen aus einem Bohrloch bestehen, welches bis in die vorher genannte Erdschicht oder in das Grundwasser reicht, wobei
- zuerst der Brunnen oder ein Teil des Brunnens durch Absperrmittel verschlossen wird, so dass der untere Teil des Brunnens nach oben hin luftdicht verschlossen ist und unter Druck gesetzt werden kann, welche Absperrmittel eine Absperrvorrichtung enthalten, die auf oder im Verkleidungsrohr oder Steigrohr des Brunnens befestigt wird und dieses luftdicht verschließt, welche Absperrvorrichtung ein Zuflussrohr enthält, um einen Stoff (wie ein Gas, eine Flüssigkeit oder einen festen Stoff) unter einem gewünschten Druck, in den nach oben hin verschlossenen unteren Teil des Brunnens zuführen zu können, wobei zuerst die Absperrmittel in den Brunnen angeordnet werden,
- anschließend die Absperrvorrichtung luftdicht in oder auf dem Brunnen befestigt wird,
- anschließend Kohlendioxid durch das Zuflussrohr unter einem bestimmten Druck, der über dem Druck des hydrostatischen Drucks, der an der Ausströmöffnung des Zuflussrohrs herrscht, liegt, eingebracht wird,
- dieses Kohlendioxid flüssig eingebracht wird und im Brunnen in die feste Phase übergeht
- und anschließend der Druck vom Brunnen genommen wird
[0006] Diese Vorrichtung bildet den Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei diesem Verfahren wird flüssiges Kohlendioxid in das Bohrloch gepresst, bis dort festes Kohlendioxid entsteht. Dies passiert bei einer Temperatur von minus 78 °C. Um den Brunnen so tief abzukühlen, sind erhebliche Energiemengen notwendig.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, den Ertrag eines bestehenden Brunnens, dessen Ertrag im Laufe der Zeit abgenommen hat, z.B. halbiert wurde, wieder zu vergrößern. Insbesondere ein Verfahren zur Optimierung des Wasserzuflusses aus einer wasserhaltigen Erdschicht zu einem Brunnen, oder von Grundwasser zu einem Wassergewinnungsbrunnen, bei dem sich die Qualität des herausgepumpten Wassers nach der Reinigung des Brunnens nicht verschlechtert hat. Dabei soll das Verfahren preisgünstiger sein als bekannte Verfahren.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren mit den Schritten des Anspruchs 1. Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.
[0009] Mit diesen Maßnahmen gemäß dem vorliegenden Verfahren wird erreicht, dass Stoffe, die sich auf und um den Brunnen herum, sowie auf den sich um den Brunnen befindlichen Gesteinen oder Filtermaterialien wie Filterkies niedergeschlagen und abgesetzt haben, losgefroren werden. Da das Wasser, welches den Brunnen umgibt, allmählich abkühlt, werden keine großen Kräfte auf den Brunnen und auf die den Brunnen umgebenden Teile ausgeübt, um so mehr, da das Wasser, welches sich um den Brunnen befindet, mit Kohlendioxyd gesättigt ist und bei Abkühlung teilweise aus dem Wasser entweicht, wodurch das Wasser in den Löchern und Öffnungen nahe dem Brunnen Wasser mit kleinen Gasbläschen aus Kohlendioxyd enthält. Ein zusätzlicher Vorteil der Anwendung von Kohlendioxyd vor z.B. Stickstoff ist, dass das gelöste Kohlendioxyd mit dem Wasser eine schwache Säure bildet, wodurch sich auch die chemischen Bedingungen ändern und z.B. Bakterien getötet werden. Da Kohlendioxyd und Stickstoff von Natur aus in der Luft vorkommen, werden diese Stoffe keine zusätzliche Belastung für die Umwelt bedeuten und die Verwendung von Kohlendioxyd vor der Anwendung von z.B. Stickstoff hat den Vorteil, dass Kohlendioxyd in Wasser gut lösbar ist und dadurch gebildete Gasblasen aus Kohlendioxyd wieder schnell vom Wasser aufgenommen werden und also nicht, wie es bei Stickstoff der Fall ist, die Poren mit Gasblasen verstopfen, welche Gasblasen bei einer Druckherabsetzung von oder Abkühlung des Wassers, welches das Gas enthält (Caissonkrankheit), entstehen.
[0010] An sich ist aus dem amerikanischen Patent US 4.534.413 ein Verfahren zur Verbesserung des Zuflusses von Wasser aus einer wasserhaltigen Erdschicht zu einem Brunnen bekannt, welches Verfahren darin besteht, daß der Brunnen an der Oberseite mit einem Absperrmittel wie im amerikanischen Patent US 4.580.629 beschrieben, verschlossen wird, daß anschließend über dieses Absperrmittel ein Gas oder ein flüssiges Gas und vorzugsweise erst flüssiges Stickstoffgas und danach Kohlendioxyd unter einem bestimmten Druck, in den Brunnen eingebracht wird, um das Wasser im Brunnen und die den Brunnen umgebende Erdschicht einzufrieren, um anschließend das in den Brunnen eingebrachte Gas oder Flüssiggas während eines bestimmten Zeitraums unter einem gewünschten Druck zu halten und dann den Druck auf den Brunnen schnell herabzusetzen, wodurch das eingebrachte Gas adiabatisch stark abkühlt, das Wasser, welches sich im Brunnen und in der den Brunnen umgebenden Erdschicht befindet, weiter stark unter dem Gefrierpunkt abkühlt, so daß ein möglichst großer Teil des im Brunnen und um den Brunnen herum vorhandenen Wassers friert.
[0011] Ein solches Verfahren zur Verbesserung des Zuflusses von Wasser aus einer wasserhaltigen Erdschicht zu einem Brunnen ist aus dem amerikanischen Patent US 5.394.942 bekannt, welches Verfahren auf das vorher genannte amerikanische Patent 4.534.413 gründet und wobei ebenfalls zuerst der Brunnen verschlossen wird, wonach anschließend flüssiges Kohlendioxyd in den verschlossenen Brunnen unter einem solchen Druck eingebracht wird, daß unter dem nahe der Unterseite des Brunnen herrschenden Druck das flüssige Kohlendioxyd in festes Kohlendioxyd übergeht mit der Absicht, den Brunnen weit unter dem Gefrierpunkt abkühlen zu können. Nachdem der Brunnen bis zu einer gewünschten Höhe mit festem Kohlendioxyd gefüllt ist, wird der Brunnen einige Zeit in Ruhe gelassen bis das feste Kohlendioxyd sublimiert ist, so daß durch die niedrige Temperatur des festen Kohlendioxyds das Wasser, welches sich im Brunnen und im angrenzenden Teil der den Brunnen umgebenden Erdschicht befindet über einen möglichst großen Abstand ab dem Brunnen in der Erdschicht gefroren ist.
[0012] Beide Verfahren beabsichtigen das Wasser, welches sich im Brunnenrohr und in dem das Brunnenrohr umgebenden Boden befindet, über einen möglichst großen Abstand vom Brunnen in der wasserhaltigen Erdschicht einzufrieren, damit neue Öffnungen und Risse in der Erdschicht entstehen, wodurch dann das Wasser aus der Erdschicht wieder zum Brunnen strömen kann. Wasser, welches friert, dehnt sich aus. Also, nachdem das Wasser im Brunnen gefroren ist, wird durch weitere Abkühlung der Umgebung immer tiefer in der umgebenden Erdschicht das dort vorhandene Wasser frieren. Sobald dann eine Menge Wasser eingeschlossen wird und anschließend friert, werden durch Frieren dieser Menge von Wasser enorme Kräfte auf die umgebende Erdschicht ausgeübt, wodurch bestehende Öffnungen vergrößert werden, sowie umgebende Teile der Erdschicht versetzt werden. Dazu sollte das Wasser möglichst wenig Gas enthalten, damit die Gasblasen im Wasser die auftretenden Kräfte nicht verringern. Nachdem der Brunnen wieder aufgetaut ist, werden sich um den Brunnen herum bestimmte Risse vergrößert haben und eventuell neue Öffnungen entstanden sein, wodurch die Zufuhr des Wassers aus der wasserhaltigen Schicht zum Brunnen zugenommen haben wird.
[0013] Nach dem Verfahren des amerikanischen Patents US 5.394.942 liegt die Temperatur, die im Brunnen während einer bestimmten Zeit während des Sublimierens des Kohlendioxyds im Brunnen beibehalten werden kann mindestens unter dem Tripelpunkt von Kohlendioxyd, nämlich bei -60° Celsius.
Nach dem Verfahren des amerikanischen Patents US 4.534.413 liegt die Temperatur, die durch die plötzliche Herabsetzung des Drucks im Brunnen bei Verwendung von Stickstoff erreicht werden kann, noch tiefer.
[0014] Beide Verfahren beabsichtigen also, große Kräfte auf die Bodenformationen nahe der Unterseite des Brunnens auszuüben und entsprechen dem Verfahren, bei dem im Brunnen Dynamit verwendet wird. Dadurch sind diese bekannten Verfahren auch nur geeignet, um bei trockenen oder fast ausgetrockneten Brunnen in Felsformationen verwendet zu werden, wobei im Brunnen keine verletzbaren Teile vorhanden sind.
[0015] Da das erfindungsgemäße Verfahren in verschiedenen Tiefen in einem Brunnen durchgeführt werden kann und zwar stufenweise von der größten Tiefe nach oben hin, eignet sich dieses Verfahren daher besonders für eine Anwendung in Quellen und Wassergewinnungsbrunnen, deren Wasserertrag zurückgegangen ist, zum Beispiel halbiert wurde, und bei dem das Grundwasser über etliche Dutzende Meter Tiefenunterschied aus einer wasserhaltigen Erdschicht angesaugt wird.
[0016] Die Erfindung betrifft weiter Abpumpmittel zur Entfernung aus einem Wasserbrunnen von z.B. im Wasser in Suspension gegangene lose Teilchen oder von im Wasser aufgelöste Produkte, aus sowohl der um den Wasserbrunnen vorhandenen wasserhaltigen Erdschicht als auch aus den nahe der wasserhaltigen Erdschicht im Brunnen vorhandenen Filtermitteln, welche Abpumpmittel aus einem Absaugrohr bestehen, an dem nahe dem unteren Ende zwei parallel zu einander und auf einem gegenseitigen Abstand zu einander senkrecht auf dem Absaugrohr befestigte, flache plattenförmige Vorrichtungen, deren Außendurchmesser ungefähr dem Innendurchmesser des Steigrohrs entspricht, so daß ein geschlossener Raum gebildet wird, der seitlich von der Wand des Steigrohrs und sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite von den beiden plattenförmigen Vorrichtungen begrenzt wird, welches Absaugrohr eine oder mehrere Einströmöffnungen hat, die sich in jenem Teil des Absaugrohrs befinden, welches sich im geschlossenen Raum zwischen den beiden plattenförmigen Vorrichtungen befindet und welche Vorrichtung Pumpmittel enthält, die das Wasser über das Absaugrohr aus dem Brunnen abführen können. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß alle Teilchen, die sich gelöst haben in Ruhe abgesaugt werden können, ohne daß die Teilchen in den Poren durch eine zu hohe Saugkraft festgesogen werden und dadurch wieder Verstopfungen verursachen würden.
[0017] Dadurch, daß die Abpumpmittel im Absaugrohr nahe dem geschlossenen Raum, aber oberhalb der Einströmöffnungen des Absaugrohrs eine Zufuhr für Gas enthalten, oder weil im Absaugrohr ein Zuflußrohr für Gas angeordnet ist, welches in das Absaugrohr mündet, nahe, aber oberhalb der Einströmöffnungen des Absaugrohrs, wird erreicht, daß durch den Luftblasenfluß das Wasser mit den Teilchen sehr ruhig nach oben abgeführt wird und außerdem die in Suspension befindlichen Teilchen in Suspension bleiben. Eventuell kann noch eine Pumpe hinzugefügt werden.
[0018] Anhand der Abbildung wird die Erfindung näher erläutert. In der Abbildung zeigt:
Fig. 1 zeigt einen Wassergewinnungsbrunnen im Querschnitt;
Fig. 2 bis 6 zeigen eine Reihe von Phasen des Verfahrens zur Verbesserung des Zuflusses des Wassers zum Brunnen;
Fig. 7 zeigt den Brunnen aus Fig. 1 in dem erfindungsgemäße Abpumpmittel dargestellt sind.
[0019] Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer Quelle oder eines Wassergewinnungsbrunnens 1. Dieser Brunnen 1 besteht aus einem Bohrloch 2 mit einem Durchmesser von 600 mm der bis gut 80 Meter Tiefe unter die Erdoberfläche 3 reicht. Auf dem Boden 4 des Bohrlochs 2 ist eine 4 Meter dicke Schicht 5 Lehm angebracht und darauf ein Steigrohr 6 aus PVC mit einem Durchmesser von 250 mm. Der Fuß des Steigrohrs besteht aus einem Sandfang 7, welcher nach unten hin verschlossen ist und dessen stehende Wand 8 ungefähr 1 Meter beträgt. Ab 75 Meter bis 40 Meter Tiefe ist der Teil 9 der Wand 8 des Steigrohrs versehen mit Filterschlitzen oder Perforationen 10 mit einem Durchmesser von 0,75 mm als Filter oder Sieb, durch das das Wasser in das Steigrohr 6 strömen kann, während der restliche obere Teil 11 des Steigrohrs 6 aus einer für Wasser undurchdringbaren Wand 12 besteht. Zwischen der Bohrwand 13 des Bohrlochs 2 und dem Filterteil 9 des Steigrohrs 6, welches Perforationen enthält, also von ungefähr 76 Metern bis 38 Meter Tiefe, ist das Bohrloch mit speziellem Filterkies mit Filterqualität gefüllt, dessen Durchmesser zwischen 1,0 mm und 1,6 mm beträgt, welches gemeinsam mit dem Filterteil 9 des Steigrohrs 6 den Filter 14 für das zufließende Wasser bildet. Von ungefähr 38 Metern bis 25 Meter Tiefe ist das Steigrohr von einer bestimmten Sorte Lehm 15 umgeben, welcher dadurch eine für Wasser undurchdringbare Schicht bildet und in der Verlängerung der undurchdringbaren Bodenschicht 16, welche die Oberseite der wasserhaltigen Erdschicht 17 begrenzt. Ab 38 Meter bis ungefähr 6 Meter unter der Oberfläche ist das Bohrloch mit Kies 18 mit einem Durchmesser, der zwischen 2,0 und 5,0 mm beträgt, aufgefüllt. Anschließend ist noch eine Lehmschicht 19 von 3 Metern angebracht und das Bohrloch bis oben weiter mit Kies 20 gefüllt.
[0020] Die Figuren 2 bis 6 zeigen eine Reihe von Phasen des Verfahrens zur Verbesserung des Zuflusses des Wassers zum Brunnen. Figur 2 zeigt schematisch denselben Wassergewinnungsbrunnen aus Figur 1, wobei das Steigrohr durch eine Absperrvorrichtung 21, auch bekannt unter dem Namen "Packer", durch die das Zufuhrrohr 22 ragt, verschlossen ist, während sowohl über als unter dem Absperrvorrichtung Wasser im Steigrohr 6 steht. Das Zufuhrrohr 22 für das Kohlendioxyd steckt so tief im Wassergewinnungsbrunnen oder Brunnen 1, daß die Ausströmöffnung 23 des Zufuhrrohrs 22 sich in der gewünschten Tiefe im Wassergewinnungsbrunnen 1 befindet. Figur 3 zeigt schematisch denselben Wassergewinnungsbrunnen 1 während des Zuführens von Kohlendioxyd in den Brunnen, wobei die Temperatur des Kohlendioxydgases nicht so wichtig ist, da das Wasser im Brunnen eine große Wärmeleistung hat und erst frieren wird, nachdem das Wasser im Brunnen durch gasförmiges Kohlendioxyd ersetzt wurde. Figur 4 zeigt schematisch denselben Wassergewinnungsbrunnen, nachdem das Wasser bis unter die Ausströmöffnung 23 gedrückt wurde und bevor der Brunnen eingefroren wird. Schematisch ist mit einer gezogenen Linie 24 ungefähr dargestellt, welcher Teil des Brunnens und des umringenden Filters 14 sich mit dem Gas gefüllt hat. Figur 5 zeigt denselben Wassergewinnungsbrunnen, nachdem im unteren verschlossenen Teil des Wassergewinnungsbrunnens während längerer Zeit Kohlendioxyd eingebracht wurde, dessen Temperatur unter dem Gefrierpunkt von Wasser liegt und bevor der Brunnen aufgetaut wird, wobei schematisch mit einer gestrichelten Linie 25 der Teil des Brunnens, der umgebende Filter 14 und die umringende wasserhaltige Erdschicht 17 dargestellt ist, die sich unter dem Gefrierpunkt des Wassers befindet, bevor der Brunnen aufgetaut wird. Figur 6 zeigt schematisch denselben Wassergewinnungsbrunnen, wobei das Verfahren auf einer anderen Tiefe im Brunnen angewendet wird und derselbe Zustand dargestellt wird wie in Figur 5.
Figur 7 zeigt denselben Brunnen wie in Figur 1 dargestellt, wobei im Brunnen 1 Abpumpmittel 26 eingebracht sind, zum stufenweisen, allmählichen Abpumpen des Wassers mit den darin gelösten Stoffen und den sich in Suspension befindlichen Teilchen aus dem den Brunnen umgebenden Filter 14 und der wasserhaltigen Erdschicht 17. Die Abpumpmittel bestehen aus einem Absaugrohr 27, an dem nahe dem unteren Ende zwei parallel zu einander und auf einem gegenseitigen Abstand zu einander senkrecht auf dem Abzugrohr befestigte, flache plattenförmige Vorrichtungen 28 und 29, deren Außendurchmesser ungefähr dem Innendurchmesser des Steigrohrs 6 entspricht, so daß damit ein geschlossener Raum gebildet wird, der seitlich von der Wand des Steigrohrs 6 und an der Oberseite von der einen plattenförmigen Vorrichtung, und an der Unterseite von der anderen plattenförmigen Vorrichtung begrenzt wird. Das Absaugrohr 27 hat eine Reihe von Einströmöffnungen 30. Im Absaugrohr über den plattenförmigen Vorrichtungen ist eine Zufuhr 31 für Gas angebracht, womit es möglich ist, sehr allmählich Wasser mit in Suspension gebrachten Teilchen abzuführen. Der Teil des Brunnens 1 über der plattenförmigen Vorrichtung 28 und dem Teil des Brunnens 1 unter der plattenförmigen Vorrichtung 29 sind unter einander durch ein Röhrchen 32 verbunden, damit die Abpumpmittel 26 leicht im Steigrohr des Brunnens versetzt werden können.
- zuerst der Brunnen (1) oder ein Teil des Brunnens (1) durch Absperrmittel verschlossen wird, so dass der untere Teil des Brunnens (1) nach oben hin luftdicht verschlossen ist und unter Druck gesetzt werden kann, welche Absperrmittel eine Absperrvorrichtung (21) enthalten, die auf oder im Verkleidungsrohr oder Steigrohr des Brunnens befestigt wird und dieses luftdicht verschließt, welche Absperrvorrichtung (21) ein Zuflussrohr (22) enthält, um einen Stoff (wie ein Gas, eine Flüssigkeit oder einen festen Stoff) unter einem gewünschten Druck, in den nach oben hin verschlossenen unteren Teil des Brunnens (1) zuführen zu können, wobei zuerst die Absperrmittel (21) in den Brunnen (1) angeordnet werden,
- anschließend die Absperrvorrichtung luftdicht in oder auf dem Brunnen (1) befestigt wird,
- anschließend Kohlendioxid durch das Zuflussrohr (22) unter einem bestimmten Druck, der über dem Druck des hydrostatischen Drucks, der an der Ausströmöffnung (23) des Zuflussrohrs (22) herrscht, liegt, eingebracht wird.
- ein Stoff in die feste Phase übergeht
- und anschließend der Druck vom Brunnen (1) genommen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass- beim Anordnen der Absperrmittel (21) das Zuflussrohr (22) so tief in den Brunnen (1) ragt, dass dieses in einer Tiefe im Brunnen (1) mündet, die in der wasserhaltigen Erdschicht liegt,
- dass Kohlendioxid im ersten Füllschritt im gasförmigen Zustand in den unteren Teil des Brunnens (1) geleitet wird, bis der Brunnen (1) bis unterhalb der Ausströmöffnung (23) des Zuflussrohrs (22) mit Gas gefüllt ist,
- dass danach während eines bestimmten Zeitraums durch das Zuflussrohr (22) unter demselben vorher genannten bestimmten Druck Kohlendioxyd zugefügt wird, wodurch unter dem nahe dem Ende des Rohrs (22) herrschenden Druck und der herrschenden Temperatur das sich nahe dem Ende des Rohrs (22) befindliche Wasser und die Erdschicht allmählich über einen bestimmten Abstand ab der Ausströmöffnung (23) des Zuflussrohrs (22) in die feste Phase übergehen, also frieren,
- und dass anschließend, nachdem der Brunnen (1) aufgetaut ist, während eines bestimmten Zeitraums der Brunnen (1) mit Abpumpmitteln (26) abgepumpt wird, um die sich gelösten feinen Teilchen und Stoffe mit dem Pumpwasser zu entfernen.
- first, the well (1) or part of the well (1) being closed by shut-off means, so that the lower part of the well (1) is closed upwardly in an airtight manner and can be put under pressure, the said shut-off means containing a shut-off device (21) which is fastened on or in the cladding pipe or riser pipe of the well and closes this in an airtight manner, the said shut-off device (21) containing an inflow pipe (22), so that a material (such as a gas, a liquid or a solid) can be supplied under a desired pressure into the upwardly closed lower part of the well (1), the shut-off means (21) first being arranged in the well (1),
- subsequently, the shut-off device being fastened in or on the well (1) in an airtight manner,
- subsequently, carbon dioxide being introduced through the inflow pipe (22) under a defined pressure which lies above the pressure of the hydrostatic pressure prevailing at the outflow orifice (23) of the inflow pipe (22),
- a material changing into the solid phase,
- and, subsequently, the pressure being removed from the well (1),
characterized- in that, in the arrangement of the shut-off means (21), the inflow pipe (22) projects into the well (1) to a depth such that it issues in the well (1) at a depth which lies in the water-containing earth layer,
- in that, in the first filling step, carbon dioxide is conducted in the gaseous state into the lower part of the well (1), until the well (1) is filled with gas to below the outflow orifice (23) of the inflow pipe (22),
- in that, thereafter, for a defined period of time, carbon dioxide is added through the inflow pipe (22) under the same abovementioned defined pressure, with the result that, under the pressure prevailing near the end of the pipe (22) and the prevailing temperature, the water located near the end of the pipe (22) and the earth layer gradually change, over a defined distance from the outflow orifice (23) of the inflow pipe (22), into the solid phase, that is to say freeze,
- and in that, subsequently, after the well (1) is thawed out, the well (1) is pumped out for a defined period of time by pumping-out means (26), in order to remove the dissolved fine particles and materials together with the pumping water.
- tout d'abord le puits (1) ou une partie du puits (1) est fermé(e) par des moyens de blocage, de sorte que la partie inférieure du puits (1) soit fermée de manière étanche à l'air vers le haut, et puisse être mise sous pression, lesquels moyens de blocage contiennent un dispositif de blocage (21) qui est fixé sur ou dans le tube de chemisage ou le tube ascendant du puits et le ferme de manière étanche à l'air, lequel dispositif de blocage (21) contient un tube d'afflux (22) permettant d'acheminer une substance (telle qu'un gaz, un liquide ou une matière solide) à une pression souhaitée dans la partie inférieure du puits (1) fermée vers le haut, les moyens de blocage (21) étant d'abord disposés dans le puits (1),
- ensuite, le dispositif de blocage est fixé de manière étanche à l'air dans ou sur le puits (1),
- ensuite du dioxyde de carbone est introduit à travers le tube d'afflux (22) à une pression déterminée qui est supérieure à la pression hydrostatique qui règne au niveau de l'ouverture de sortie (23) du tube d'afflux (22),
- une substance passe dans la phase solide,
- et ensuite, la pression est retirée du puits (1),
caractérisé en ce que- lors de l'agencement des moyens de blocage (21), le tube d'afflux (22) est enfoncé si profondément dans le puits (1) que celui-ci débouche à une profondeur dans le puits (1) qui se trouve dans la couche terrestre contenant l'eau,
- du dioxyde de carbone dans la première étape de remplissage est acheminé à l'état gazeux dans la partie inférieure du puits (1), jusqu'à ce que le puits (1) soit rempli de gaz jusqu'en dessous de l'ouverture de sortie (23) du tube d'afflux (22),
- ensuite, pendant un intervalle de temps déterminé, on introduit du dioxyde de carbone à travers le tube d'afflux (22) à la même pression déterminée susmentionnée, ce par quoi l'eau se trouvant à proximité de l'extrémité du tube (22) et la couche terrestre passent progressivement pendant un intervalle déterminé à partir de l'ouverture de sortie (23) du tube d'afflux (22) dans la phase solide, c'est-à-dire gèlent, à la pression régnant à proximité de l'extrémité du tube (22) et à la température existante,
- et en ce qu'ensuite, après que le puits (1) a été dégivré, pendant un intervalle de temps déterminé, le puits (1) est pompé avec des moyens de pompage (26) afin d'éliminer les fines particules et les substances dissoutes avec l'eau de pompage.