DE4294552C2 - Verfahren zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Betriebsbohrung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfarhens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Während des Betriebes von Bohrungen können in einer Heberohrkolonne Schlamm-, Sand- und andere Verstopfungen entstehen, die zu Zirkulationsverlusten und folglich zur Unmöglichkeit des Durchgehens einer Bohrungsproduktion durch diese führen, wobei sich an den Wandungen der Rohrkolonne Ablagerungen bilden.

Zur Wiederherstellung der Zirkulation werden verschiedene Verfahren und Vorrichtungen ausgenutzt.

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung von Rohrkolonnen bekannt. Gemäß dem bekannten Verfahren wird ein hydromechanischer Reiniger an einer Rohrkolonne in eine Bohrung abgesenkt und man wirkt auf die Verstopfung und Ablagerungen an der Wandung der zu reinigenden Rohrkolonne mit einem direkten Strom einer Waschflüssigkeit, die durch den hydromechanischen Reiniger durch die Rohrkolonne durchgepumpt wird, ein. Wird die Rohrkolonne je nach Auswaschen der Verstopfung und der Ablagerungen verschoben, wird eine mechanische Beseitigung der Ablagerungen von der Wandung der zu reinigenden Rohrkolonne durch die Drehung von Abstreifelementen des hydromechanischen Reinigers durchgeführt und es werden die Zerstörungsprodukte aus der Bohrung mit dem aufsteigenden Strom der Waschflüssigkeit entfernt. Die Vorrichtung zur Durchführung des bekannten Verfahrens enthält einen Stutzen mit einem axialen Kanal und einem Gewindeelement im oberen Teil zur Verbindung mit der Rohrkolonne, einen hydromechanischen Reiniger, der als an einem Gehäuse angeordnete Abstreifelemente ausgebildet ist. Das Gehäuse ist seinerseits am Stutzen konzentrisch zu diesem und durch einen Antrieb zwangsweise drehbar angeordnet. Im unteren Teil des Gehäuses sind unter verschiedenen Winkeln zu seiner Längsachse angeordnete Hydromonitoransätze montiert, die eine hydraulische Verbindung mit dem axialen Kanal des Stutzens aufweisen und die Funktion eines Antriebs zur Gehäusedrehung ausführen, sobald das Letztere nach dem Ausströmen der Waschflüssigkeit durch diese zu drehen beginnt. Es gibt auch eine Einrichtung zur Bewegung der Rohrkolonne, Pumpenausrüstungen und einen Mündungswaschkopf. Bei dieser bekannten technischen Lösung wird eine kontinuierliche Rohrkolonne verwendet (US, A, 4919204).

Es ist ein Verfahren zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Rohrkolonne bekannt, einschließend das Absenken eines hydromechanischen Reinigers an der Rohrkolonne in die Bohrung, eine hydromonitorische Einwirkung auf die Verstopfung durch einen direkten Strom eines Waschmittels, welches durch den hydromechanischen Reiniger durch die Rohrkolonne durchgepumpt wird, eine Bewegung des Reinigers je nach Auswaschen der Verstopfung, eine mechanische Beseitigung der Ablagerungen von den Wandungen der Bohrung durch die Drehung der Abstreifelemente des hydromechanischen Reinigers und eine Entfernung der Zerstörungsprodukte aus der Bohrung mit dem aufsteigenden Strom der Waschflüssigkeit.

Eine das bekannte Verfahren realisierende Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einem axialen Kanal und einem Gewindeelement im oberen Teil zur Verbindung mit der Rohrkolonne und einen hydromechanischen Reiniger, der am Gehäuse angeordnete Abstreifelemente darstellt, auf (SU, A, 146 5545).

Nachteil des bekannten Verfahrens ist eine niedrige Effektivität, da zur Durchführung des Drehens der Abstreifelemente die ganze Rohrkolonne gedreht werden muß. Kompliziert ist auch der Vorgang des Austragens des ausgewaschenen Verstopfungsmaterials mit dem aufsteigenden Strom, weil die Abstreifelemente als ein Hydrowiderstand den Ringspalt überdecken.

Es ist ein Verfahren zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung bekannt, einschließend das Absenken eines hydromechanischen Reinigers an der Rohrkolonne in die Bohrung, eine hydromonitorische Einwirkung auf Ablagerungen durch einen Waschflüssigkeitsstrom, der über den hydromechanischen Reiniger durch die Rohrkolonne gepumpt wird, eine Bewegung des Letzteren je nach Zerstörung der Verstopfung und Ausspülung der Ablagerungen, eine mechanische Beseitigung der Ablagerungen von den Bohrungswandungen, eine Zerstörung der Verstopfung durch die Drehung der Abstreifelemente des hydromechanischen Reinigers und eine Entfernung der Zerstörungsprodukte mit dem aufsteigenden Strom der Waschflüssigkeit. Die Vorrichtung zur Durchführung des bekannten Verfahrens enthält einen hydromechanischen Reiniger in Form von an einem Gehäuse angeordneten Abstreifelementen, das mit seinem oberen Teil an die Rohrkolonne anschließbar ausgebildet ist, eine Einrichtung zur Bewegung der Rohrkolonne, eine Pumpenausrüstung und einen Mündungswaschkopf, der mit einem Keilgreifer und einer Hermetisierungsbaugruppe versehen ist. Es gibt auch Mittel, die die Formierung der Rohrkolonne aus einzelnen Rohrsektionen bei deren Absenken in die Bohrung und den Abbau in einzelne Rohrsektionen bei deren Herausziehen aus der Bohrung gewährleisten (US, A, 4088191).

Nachteil des bekannten Verfahrens ist seine niedrige Effektivität wegen der Notwendigkeit der Schaffung eines beträchtlichen Druckgefälles der Waschflüssigkeit an den hydromonitorischen Ansätzen und erhöhter hydraulischer Widerstände. Es fehlt die Möglichkeit einer hydromonitorischen Einwirkung der Waschflüssigkeit auf die Verstopfung, deren Zerstörung nur mechanisch durch Abstreifelemente durchgeführt wird. Dabei muß man zur Drehung der Abstreifelemente die ganze Rohrkolonne drehen. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens ist durch eine komplizierte Konstruktion gekennzeichnet und gewährleistet keine Durchführung der Arbeiten zur Wiederherstellung der Zirkulation in Bohrungen unter Bedingungen der Möglichkeit des Öffnens einer Erdöl- oder Gasschicht während der Verstopfungsbeseitigung, zum Beispiel bei einer Auszugskolonne, sobald die konstruktive Ausführung des Mündungswaschkopfes die Rohrkolonne bei Beginn des Ausstoßens nach oben nicht zurückhalten läßt.

Als Prototyp für das vorgeschlagene Verfahren ist ein in der SU, A, 1465545 beschriebenes Verfahren ausgewählt, für die vorgeschlagene Vorrichtung - die Vorrichtung nach US, A, 4088191.

Der vorgeschlagenen technischen Lösung ist die Aufgabe der Schaffung eines effektiven Verfahrens zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung durch Beseitigung von Schlamm-, Sand- und anderen Verstopfungen und Ablagerungen und einer Vorrichtung zu dessen Durchführung zugrunde gelegt.

Eine Realisierung der vorgeschlagenen technischen Lösung erlaubt ein technisches Ergebnis zu bekommen, das in einer Erhöhung der Effektivität des bekannten Verfahrens durch eine vollständigere Entfernung der Zerstörungsprodukte und eine verbesserte Reinigung der Bohrungswandungen oder der Wandungen der zu reinigenden Rohrkolonne von Ablagerungen ausgedrückt ist. Dabei gibt es eine Möglichkeit, die vorgeschlagene technische Lösung sowohl bei einer aus einzelnen Rohrsektionen formierten Rohrkolonne, als auch unter Verwendung einer kontinuierlichen Rohrkolonne auszunutzen.

Das technische Ergebnis wird bei der Lösung der gestellten Aufgabe in allen Fällen hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 erreicht.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe trägt bei, daß bei einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung die Schneidmesser ein Evolventenprofil aufweisen, im oberen Teil des Reinigungskopfes und im unteren Teil des Reinigungskopfes Schneidansätze enthalten sind und die Höhe jedes Reinigungskopfes durch das Verhältnis H=D/2 tgα bestimmt wird, wo
H - die Höhe des Reinigungskopfes,
D - der Durchmesser des Reinigungskopfes,
α - der Neigungswinkel des Schneidmessers zur Längsachse des Reinigungskopfes (Anstellwinkel des Messers) sind.

In einer Ausführung der Vorrichtung trägt dem Erreichen des technischen Ergebnisses bei der Lösung der gestellten Aufgabe bei, daß die Reinigungsköpfe am Gehäuse in Lagern angeordnet sind, die in den Stirnseiten der Reinigungselemente liegen und von der Außenseite mit Schutzschirmen umfaßt sind, wobei der Schutzschirm zwischen der Stirnseite des oberen Reinigungskopfes und der oberen Stirnseite des unteren Reinigungskopfes an einer zwischen den Reinigungsköpfen angeordneten Trennhülse ausgebildet ist, der Schutzschirm, der das Lager umfaßt, welches in einer Ringbohrung an der oberen Stirnseite des oberen Reinigungskopfes liegt, im Gehäuse ausgebildet ist und der Schutzschirm, der das in einer Ringbohrung der unteren Stirnseite des unteren Reinigungskopfes liegende Lager umfaßt, in einer abnehmbaren Stütze ausgebildet ist, die im unteren Teil des Gehäuses fixiert ist, und daß die Trennhülse einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Reinigungskopfes ist, und daß im unteren Teil des Gehäuses ein Außengewinde zur Fixierung der abnehmbaren Stütze mit einer Mutter mit einer Stoppscheibe ausgebildet ist.

Bei Verwendung einer aus einzelnen Rohrsektionen formierten Rohrkolonne kann der Mündungswaschkopf bei einer bevorzugten Ausführung als ein Gehäuse, bestehend aus einem Gestell mit einem Flansch, einer Druckmutter und einem Deckel, die hintereinander angeordnet und miteinander lösbar und in der Höhenlage zueinander regelbar verbunden sind, aus Keilen, die mit ihren unteren Abschnitten in einem Ring zu diesem radial verschiebbar angeordnet sind und mit diesem zusammen in einer konischen Ausbohrung des Deckels axial synchron verschiebbar angeordnet sind, und aus einer Hermetisierungsbaugruppe, die im Gestell oberhalb einer Seitenableitung montiert ist, wobei in der Druckmutter eine konische Ausbohrung ausgebildet ist, die der konischen Ausbohrung des Deckels entspricht, der Ring gegen die Druckmutter gefedert ist, zwischen der Feder und der Druckmutter eine Begrenzungsscheibe angeordnet ist, die in Form eines mit dem die Keile verbindenden Ring austauschbaren Ringes ausgebildet ist, und die Keile selbst mit einer Möglichkeit der Umstellung in die Stoppscheibe zur Unterbringung in der konischen Ausbohrung der Druckscheibe ausgebildet sind und innere Abschrägungen in ihren oberen Teilen aufweisen.

Die hermetisierende Baugruppe kann als eine zwischen den oberen und unteren Stützscheiben angeordnete Dichtung, und als Manschetten, die zwischen der unteren Stützscheibe und dem Gestell angeordnet sind, und als eine Buchse, die an der oberen Stützscheibe mit der Möglichkeit des Zusammenwirkens mit der Druckmutter angeordnet ist, ausgebildet werden, wobei der Ring des Mündungskopfes äußere radiale T-förmige Einschnitte aufweist, die Keile mit T-förmigen Schwanzstücken in ihren unteren Teilen zur Unterbringung in den T-förmigen Einschnitten des Rings versehen sind und das Gestell, die Druckmutter und der Deckel durch Gewindeverbindungen miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird im folgenden durch konkrete Beispiele und deren Ausführung unter Bezug auf Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 stellt eine Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung unter Verwendung einer aus einzelnen Rohrsektionen formierten Rohrkolonne dar;

Fig. 2 stellt eine Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung unter Verwendung einer kontinuierlichen Rohrkolonne dar;

Fig. 3 stellt einen hydromechanischen Reiniger im Längsschnitt, gemäß der Erfindung, dar;

Fig. 4 stellt einen Querschnitt in Richtung der Linie IV-IV in Fig. 3, gemäß der Erfindung, dar;

Fig. 5 stellt einen Querschnitt in Richtung der Linie V-V in Fig. 3, gemäß der Erfindung, dar;

Fig. 6 stellt einen Mündungswaschkopf im Längsschnitt, gemäß der Erfindung, dar;

Fig. 7 stellt einen Keil in Ansicht von hinten gemäß der Erfindung, dar;

Fig. 8 stellt einen Ring in Draufsicht, gemäß der Erfindung, dar;

Fig. 9 stellt einen Schnitt in Richtung der Linie IX-IX in Fig. 8 gekoppelt mit einer Aufsicht auf einen T-förmigen Einschnitt des Ringes, gemäß der Erfindung, dar.

Das Verfahren zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung besteht, gemäß der Erfindung, im folgenden. In eine Bohrung, zum Beispiel in eine Heberohrkolonne (1), wird an einer Rohrkolonne (2) das Absenken eines hydromechanischen Reinigers (3) durchgeführt. Durch einen absteigenden Strom einer Waschflüssigkeit, die durch die Rohrkolonne (2) gepumpt wird, wird eine hydromonitorische Wirkung auf die Verstopfung (4), diese ausspülend, erzeugt. Der hydromechanische Reiniger (3) wird je nach Ausspülung der Verstopfung (4) mit der Rohrkolonne nach unten bewegt. Von den Wandungen der Bohrung (der inneren Oberfläche der Heberohrkolonne 1) wird eine mechanische Beseitigung von Ablagerungen des Verstopfungsmaterials (4) durch Drehung von Abstreifelementen des hydromechanischen Reinigers (3) durchgeführt. Die Drehung der Abstreifelemente des hydromechanischen Reinigers (3) für die mechanische Beseitigung der Ablagerungen des Verstopfungsmaterials (4) von den Wandungen der Bohrung (innerer Oberfläche der Heberohrkolonne 1) und die Entfernung der Zerstörungsprodukte werden mit dem aufsteigenden Strom der Waschflüssigkeit durchgeführt. Die mechanische Beseitigung der Ablagerungen von den Wandungen der Bohrung (der inneren Oberfläche der Heberohrkolonne 1) wird dem Absenken des hydromechanischen Reinigers in die Bohrung als auch beim Heben aus der Bohrung durchgeführt.

Die das Verfahren zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung gemäß der Erfindung, zum Beispiel bei der Reinigung einer Heberohrkolonne (1), realisierende Vorrichtung enthält einen an die Rohrkolonne (2) angeschlossenen hydromechanischen Reiniger (3), der während der Arbeit die Verstopfung (4) und die Ablagerungen an den Wandungen der Heberohrkolonne (1) beseitigt. Die Abstreifelemente des hydromechanischen Reinigers (3) sind in Form von mindestens zwei Reinigungsköpfen (5, 6) mit Schneidmessern (7) an der Außenoberfläche ausgeführt. Die Reinigungsköpfe (5, 6) sind frei drehbar in Gegenrichtungen zueinander im Flüssigkeitsstrom angeordnet. Zur freien Drehung der Reinigungsköpfe (5, 6) trägt bei, daß sie in Kugellagern (9), die in den in den Stirnseiten der Reinigungsköpfe (5, 6) ausgebildeten Ringbohrungen untergebracht sind, am Gehäuse (8) angeordnet sind. Von der Außenseite sind die Lager (9) mit Schutzschirmen (10) umfaßt. Zwischen den Reinigungsköpfen (5, 6) ist eine Trennhülse (11) angeordnet. Im unteren Teil des Gehäuses (8) ist eine abnehmbare Stütze (12) fixiert. Die Schutzschirme (10) sind zwischen der unteren Stirnseite des oberen Reinigungskopfes (5) und der oberen Stirnseite des unteren Reinigungskopfes (6) an der Trennhülse (11) ausgeführt. Der Schutzschirm (10), der das in einer Ringbohrung der oberen Stirnseite des oberen Reinigungskopfes (5) untergebrachte Lager (9) umfaßt, ist im Gehäuse (8) angeordnet, und der Schutzschirm (10), der das in einer Ringbohrung der unteren Stirnseite des unteren Reinigungskopfes (6) untergebrachte Lager (9) umfaßt, ist in der abnehmbaren Stütze (12) ausgebildet. Die Schneidmesser (7) der Reinigungsköpfe (5, 6) weisen ein Evolventenprofil auf. Im oberen Teil des oberen Reinigungskopfes (5) und im unteren Teil des unteren Reinigungskopfes (6) gibt es Schneidbünde (13). Die Höhe (H) jedes Reinigungskopfes (5, 6) ist durch das Verhältnis:
H = D/tgα bestimmt, wobei
D - der Außendurchmesser des Reinigungskopfes, und
α - der Neigungswinkel des Schneidmesers zur Längsachse des Reinigungskopfes (der Anstellwinkel des Messers) sind.

Die Trennhülse (11) weist einen Durchmesser, der kleiner ist, als der des Reinigungskopfes (5, 6), auf. Das Gehäuse (8) des hydromechanischen Reinigers (3) weist einen durchgehenden axialen Kanal (14) auf. Im unteren Teil des Gehäuses (8) ist ein Außengewinde ausgeführt, auf welches eine Mutter (15) mit einer Düse (16) aufgeschraubt ist. Zwischen der Mutter (15) und der abnehmbaren Stütze (12) ist eine Stoppscheibe (17) angeordnet, die einer Drehung der abnehmbaren Stütze (12) gegenüber dem Gehäuse (8) und der Mutter (15) und dem selbständigen Abschrauben der Letzteren vorbeugt. Die Rohrkolonne (2) ist durch einen Mündungswaschkopf (18) durchgeführt und am oberen Ende mit einer Pumpenausrüstung (nicht gezeigt) verbunden. Es gibt eine Einrichtung (nicht gezeigt) zur Bewegung der Rohrkolonne (2). Als Rohrkolonne (2) kann eine Rohrkolonne mit Verschluß-Muffenverbindungen genutzt werden. In diesem Fall kann als Einrichtung zur Bewegung der Rohrkolonne (2) zum Beispiel ein Aggregat für Bohrungsreparaturen genutzt werden, das mit einem mit einer Wirbelstopfbuchse (20) verbundenen Flaschenzugsystem (19) und mit Mitteln zum Verschrauben bzw. Losschrauben der Rohrkolonne (2) versehen ist. Bei der Verwendung einer kontinuierlichen Rohrkolonne (2) werden Aggregate mit einem auf eine Trommel aufgewickelten, durch einen Zuführungsmechanismus (21) bewegten Rohr als Einrichtung zu deren Bewegung verwendet. Der Mündungswaschkopf (18) enthält ein Gehäuse, bestehend aus einem mit einem Flansch (23) versehenen Gestell (22), einer Druckmutter (24) und einem Deckel (25), die hintereinander angeordnet und auswechselbar und in ihrer Höhenlage regelbar miteinander verbunden sind. In einer konkreten Ausführung sind diese durch Gewindeverbindungen miteinander verbunden. Im Deckel (25) ist eine konische Ausbohrung (26) gebildet. In der Druckmutter (24) ist auch eine der konischen Ausbohrung des Deckels (25) entsprechende konische Ausbohrung (27) ausgeführt. In der konischen Ausbohrung (26) des Deckels (25) sind Keile (28) angeordnet, die mit ihren unteren Teilen in einem Ring (29) radial bewegbar zum Letzteren und zusammen mit ihm in der konischen Ausbohrung (26) des Deckels (25) synchron axial bewegbar montiert sind. Eine Bewegung der Keile (28) kann in einem Einzelfall dadurch gewährleistet werden, daß der Ring (29) T-förmige radiale Einschnitte (30) aufweist und die Keile (28) mit T-förmigen Schwanzstücken (31) im unteren Teil zur Unterbringung in den erwähnten Einschnitten (30) versehen sind. Der Ring (29) ist mittels einer Feder (32) gegen die Druckmutter (24) gefedert. Zwischen der Feder (32) und der Druckmutter (24) ist eine Stoppscheibe (33) angeordnet, die als ein mit dem die Keile (28) verbindenden Ring (29) austauschbarer Ring ausgeführt ist. Die Keile (28) sind ihrerseits verstellbar in die Stoppscheibe (33) zur Unterbringung in der konischen Ausbohrung (27) der Druckmutter (24) ausgebildet. Die Keile weisen in ihrem oberen Teil innere Abschrägungen (34) auf. Im Gestell (22) ist eine Hermetisierungsbaugruppe oberhalb einer Seitenableitung (35) angeordnet, die beispielsweise als eine zwischen einer oberen und einer unteren Stützscheibe (37, 38) angeordnete Dichtung (36), zwischen der unteren Stützscheibe (38) und dem Gestell (22) angeordnete Manschette (39) und einer mit der Druckmutter (24) zusammenwirkende an der oberen Stützscheibe (37) montierte Buchse (40) ausgebildet werden kann. Die Seitenableitung (35) ist eine Gewindebohrung zum Einschrauben eines Stutzens (41) ausgeführt. Der Flansch (23) kann Gewindebohrungen (42) für Stifte (nicht gezeigt) zur Verbindung mit dem Flansch (43), zum Beispiel einer Ausbruchsausrüstung, aufweisen. Zwischen den Flanschen (23) und (43) ist ein Dichtungsring (44) angeordnet.

Die Arbeit der Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung wird an einem Beispiel der Reinigung einer Heberohrkolonne (NKT) unter Verwendung eines hydromechanischen Reinigers mit zwei Waschköpfen betrachtet.

Die Vorrichtung funktioniert auf folgende Weise. An der Mündung der Bohrung wird das untere Ende des Rohres (2) durch den an den Flansch (43) noch nicht angeschlossenen Mündungswaschkopf (18) durchgelassen. Die Keile (28) behindern die Bewegung des Rohres (2) nicht, weil sie mit diesem in einem Rutschbetrieb zusammenwirken. Danach wird am unteren Ende des Rohres (2) der mechanische Reiniger (3) angeschlossen. Dann wird dieser in die Heberohrkolonne (1) geführt, welche der Reinigung unterzogen werden muß, und der Mündungswaschkopf (18) wird auf den Flansch (43) gesenkt. Es wird die Verbindung der Flansche (23) und (43) miteinander durchgeführt. An das obere Ende des Rohres (2) wird die mit der Pumpenausrüstung verbundene Wirbel-Stopfbuchse angeschlossen. Es wird die Förderung der Waschflüssigkeit eingeschaltet und die so zusammengesetzte Anordnung wird unter Verwendung des Flaschenzugsystems (19) des Aggregats zur Reparatur von Bohrungen abgesenkt. Als Wirbel-Stopfbuchse (20) kann eine bekannte Konstruktion ausgenutzt werden, welche zum Beispiel in SU, A, 1506667 beschrieben ist. Beim Erreichen der unteren Grenzlage der Wirbel- Stopfbuchse (20) wird die Förderung der Waschflüssigkeit unterbrochen, das Ansetzen eines folgenden Rohres (2) unter Benutzung der Mittel zum Verschrauben bzw. Losschrauben und zum Festhalten der Rohre (2), die zum Aggregat zur Bohrungsreparatur gehören, durchgeführt. Die Wirbel-Stopfbuchse (20) wird wieder angeschlossen, die Förderung der Waschflüssigkeit wird wieder eingeschaltet und die Rohrkolonne wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit in die Bohrung abgesenkt, und so weiter, bis die notwendige Reinigungstiefe erreicht wird. Beim Vorgang der Förderung der Waschflüssigkeit wird diese in den durchgehenden axialen Kanal (14) im Gehäuse (8) des hydromechanischen Reinigers (3) einlaufen und, als ein hydromonitorischer Strom durch die Düse (16) austretend auf die Ablagerungen der Verstopfung (4), diese ausspülend, einwirken, die Waschflüssigkeit wird sich mit den Zerstörungsprodukten des Verstopfungsmaterials (Schlamm) (4) anreichern und als aufsteigender Strom durch den Ringspalt in Richtung der Mündung zur Seitenableitung (35) gerichtet und durch den Stutzen (41) zu einer Sammelstelle für den Schlamm abgeleitet. Der aufsteigende Strom der Waschflüssigkeit wirkt auf die Evolventenoberflächen der Schneidmesser (7) ein und läßt diese sich in Gegenrichtungen zueinander drehen. Die Schneidmesser (7) beginnen die Ablagerungen an den Wandungen der zu reinigenden Rohrkolonne (in diesem Fall - der Heberohrkolonne 1) abzuschneiden. Das Vordringen des hydromechanischen Reinigers (3) wird je nach Ausspülung der Verstopfung (4) und Beseitigung der Ablagerungen von den Wandungen durchgeführt. Das Andrücken der Dichtung (36) an die Rohre (2) wird durch die Druckmutter (24) geregelt. Im Fall des Öffnens einer Erdöl- oder Gasschicht in der Heberohrkolonne (1) und des Entstehens infolgedessen eines erhöhten Drucks wird einem Ausbruch der Anordnung vorgebeugt, da die Keile (28) das Aufheben der Rohre (2) verhindern. Das Vorhandensein der inneren Abschrägungen (34) in den oberen Teilen ermöglicht beim Absenken der Rohrkolonne (2) ein ungehindertes Durchlassen der Schloß-Muffenverbindungen.

Die Vorrichtung kann auch bei einem ständig erhöhten Druck in der Bohrung arbeiten, dabei muß das Aggregat zur Reparierung von Bohrungen mit einem Mechanismus zum zwangsläufigen Absenken der Rohre (2) ausgerüstet werden. Nach dem Absenken des hydromechanischen Reinigers (3) auf die notwendige Tiefe der Reinigung, ohne die Förderung der Waschflüssigkeit zu unterbrechen, wird eine Pause zur vollständigeren Beseitigung des Schlamms gemacht. Dann werden die Förderung der Waschflüssigkeit unterbrochen, der Deckel (25) abgeschraubt, die Keile (28) aus dem Ring (29) herausgenommen, diese in die Stoppscheibe (33) gestellt und in der konischen Ausbohrung (27) der Druckmutter (24) untergebracht. Danach wird der Deckel (25) aufgeschraubt, den Ring (29) nachdrückend. Jetzt werden die Keile (28) das Aufsteigen der Rohre (2) nicht behindern, da diese in einem Rutschbetrieb arbeiten und eine Funktion des Spaiders ausführen können. Während des Aufsteigens der Anordnung wird die Förderung der Waschflüssigkeit nicht unterbrochen, was eine erneute mechanische Beseitigung der Ablagerungen von den Wandungen durchführen läßt. Die erneute mechanische Beseitigung der Ablagerungen von den Wandungen kann ohne Förderung der Waschflüssigkeit durchgeführt werden, wenn die Zirkulation in der Bohrung wiederhergestellt ist und die Reinigungsköpfe (5, 6) durch den Strom der Bohrungsproduktion beim Vorgang des Hebens des hydromechanischen Reinigers in Drehung gesetzt werden. Am Ende des Hebens des hydromechanischen Reinigers (3) wird vor dem Abschalten des Mündungswaschkopfes ein Erdrücken der Bohrung durchgeführt, wenn es notwendig ist, mit nachfolgendem Einstellen auf das Arbeitsregime.

Eine Besonderheit der Verwendung der kontinuierlichen Rohrkolonne (2) besteht in der Regel außer der Benutzung des Aggregats mit einem auf eine Trommel aufgewickelten, durch einen Zufuhrmechanismus (21) bewegbaren Stahlrohr im Nichtvorhandensein der Keile (28) im Mündungswaschkopf (18), welche aus diesem vorläufig herausgenommen werden, da man sie nicht braucht, sobald der Zufuhrmechanismus (21) in jedem Schritt der Wiederherstellung der Zirkulation und bei jeden Bedingungen ein Festhalten der Anordnung in der Bohrung gewährleistet. Die Förderung der Waschflüssigkeit wird von einer mit dem oberen Ende dieser kontinuierlichen Rohrkolonne (2) verbundenen Pumpenausrüstung durch diese kontinuierliche Rohrkolonne (2) durchgeführt. Im übrigen wird der Vorgang der Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung, wie oben beschrieben, durchgeführt.

Claims (12)

1. Verfahren zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung, einschließend ein Absenken eines hydromechanischen Reinigers (3) an einer Rohrkolonne (2) in die Bohrung, eine hydromonitorische Einwirkung auf eine Verstopfung (4) durch einen über den hydromechanischen Reiniger (3) durch die Rohrkolonne (2) durchgepumpten direkten Strom einer Waschflüssigkeit, eine Bewegung des hydromechanischen Reinigers (3) je nach Ausspülung der Verstopfung (4), eine mechanische Beseitigung der Ablagerungen von den Bohrungswandungen durch eine Drehung von Abstreichelementen des hydromechanischen Reinigers (3) und eine Entfernung von Zerstörungsprodukten aus der Bohrung mit dem aufsteigenden Strom der Waschflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Abstreifelemente des hydromechanischen Reinigers (3) zur mechanischen Beseitigung der Ablagerungen von den Bohrungswandungen durch den aufsteigenden Strom der Waschflüssigkeit durchgeführt wird und der Vorgang der mechanischen Beseitigung der Ablagerungen von den Bohrungswandungen sowohl beim Absenken des hydromechanischen Reinigers (3) in die Bohrung, als auch bei dessen Heben aus der Bohrung durchgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung, einschließend einen hydromechanischen Reiniger (3) in Form von an einem einen axialen Kanal (14) aufweisenden und mit seinem oberen Teil an die Rohrkolonne (2) anschließbar ausgebildeten Gehäuse (8) angeordneten Abstreifelementen, einen Mechanismus zur Bewegung der Rohrkolonne (2), eine Pumpenausrüstung zum Einpressen der Waschflüssigkeit in die Rohrkolonne (2) und einen Mündungswaschkopf (18), dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifelemente des hydromechanischen Reinigers (3) in Form von mindestens zwei Reinigungsköpfen (5, 6) mit Schneidmessern an der Außenoberfläche gebildet sind, die frei drehbar in Gegenrichtungen zueinander im Strom der Waschflüssigkeit angeordnet sind.

3. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (7) der Reinigungsköpfe (5, 6) ein Evolventenprofil aufweisen.

4. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidmesser (7), die im oberen Teil des oberen Reinigungskopfes (5) und im unteren Teil des unteren Reinigungskopfes (6) angeordnet sind, Schneidansätze (13) aufweisen.

5. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe jedes Reinigungskopfes (5, 6) durch das Verhältnis:
H = D/2tgα bestimmt, wobei
H - die Höhe des Reinigungskopfes;
D - der Außendurchmesser des Reinigungskopfes;
α - der Neigungswinkel des Schneidmesers zur Längsachse des Reinigungskopfes (der Anstellwinkel des Messers) sind.

6. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsköpfe (5, 6) am Gehäuse in Kugellagern (9) angeordnet sind, die in in den Stirnseiten der Reinigungsköpfe (5, 6) gebildeten Ringbohrungen untergebracht sind und von der Außenseite mit Schutzschirmen (10) umfaßt sind, wobei die Schutzschirme zwischen der unteren Stirnseite des oberen Reinigungskopfes (5) und der oberen Stirnseite des unteren Reinigungskopfes (6) an einer zwischen den Reinigungsköpfen (5, 6) angeordneten Trennhülse (11) ausgeführt sind und der das in der Ringausbohrung der unteren Stirnseite des unteren Reinigungskopfes (6) angeordnete Lager (9) umfassende Schutzschirm (10) in einer im unteren Teil des Gehäuses (8) fixierten abnehmbaren Stütze (12) ausgeführt ist.

7. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennhülse (11) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Außendurchmesser des Reinigungskopfes (5, 6) ist.

8. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil des Gehäuses (8) ein Außengewinde ausgeführt ist und die abnehmbare Stütze (12) durch eine Mutter (15) und eine Stoppscheibe (17) fixiert ist.

9. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungswaschkopf (18) in Form eines Gehäuses, bestehend aus einem Gestell (22) mit einem Flansch (23), einer Druckmutter (24) und einem Deckel (25), die hintereinander angeordnet und lösbar miteinander und zueinander in der Höhenlage regelbar verbunden sind, aus Keilen (28), die mit ihren unteren Teilen in einem Ring (29) zum Letzteren radial verschiebbar und zusammen mit ihm in einer konischen Ausbohrung (26) des Deckels (25) synchron axial bewegbar angeordnet sind, und aus einer Hermetisierungsbaugruppe, die im Gestell (22) oberhalb einer Seitenableitung (35) angeordnet ist, gebildet ist, wobei in der Druckmutter (24) eine der konischen Ausbohrung (26) des Deckels (25) entsprechende konische Ausbohrung (27) ausgeführt ist, der Ring (29) gegen die Druckmutter (24) gefedert ist, zwischen einer Feder (32) und der Druckmutter (24) eine Stoppscheibe (33) angeordnet ist, die als ein mit dem die Keile (28) verbindenden Ring (29) austauschbarer Ring ausgeführt ist, und die Keile selbst (28) zur Unterbringung in der konischen Ausbohrung (27) der Druckmutter (24) in die Stoppscheibe (33) verstellbar ausgebildet sind und in ihren oberem Teil innere Abschrägungen (34) aufweisen.

10. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hermetisierungsbaugruppe als eine zwischen der oberen und der unteren Scheibe (37, 38) liegenden Dichtung (36), und als eine zwischen der unteren Stützscheibe (38) und dem Gestell (22) angeordnete Manschette (39) und als eine an der oberen Stoppscheibe (37) mit der Möglichkeit des Zusammenwirkens mit der Druckmutter (24) angeordnete Buchse (40) ausgebildet ist.

11. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (29) äußere radiale T-förmige Einschnitte (30) aufweist und die Keile (28) in ihrem unteren Teil mit T-förmigen Schwanzstücken (31) zur Unterbringung in den T-förmigen Einschnitten (30) des Rings (29) ausgebildet sind.

12. Vorrichtung zur Wiederherstellung der Zirkulation in einer Bohrung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (22), die Druckmutter (24) und der Deckel (25) durch Gewindeverbindungen miteinander verbunden sind.