DE69011812T2

DE69011812T2 - Reinigungswerkzeug.

Info

Publication number: DE69011812T2
Application number: DE69011812T
Authority: DE
Inventors: Steven L Schwegman
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1989-11-08
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1995-01-19
Anticipated expiration: 2010-10-24
Also published as: CN1052166A; CA2029530A1; US4991653A; EP0427424B1; DE69011812D1; AU632860B2; EP0427424A2; EP0427424A3; AU6465290A

Description

Diese Erfindung befaßt sich grundsätzlich mit einer Vorrichtung zum Auswaschen der Verrohrung eines Bohrlochs und besonders, jedoch nicht ausschließlich, mit einem Wachgerät geeignet zum Waschen größtenteils nicht-senkrecht gekrümmter Bohrlochbereiche, wie sie bei horizontaler Bohrung vorkommen.
US Patent Nr. 4921046 (Caskey) veröffentlicht ein Bohrlochreinigungswerkzeug zur Verwendung in stark gekrümmten oder horizontalen Bohrlöchern. Das Caskey-Werkzeug hat eine einzelne, nach unten gerichtete Dichtschale mit Bypaßlauf, der Flüssigkeiten aus einem Bohrlochringraum über die Dichtschale durch einen Werkzeugringraum und aus Waschöffnungen unterhalb der Dichtschale leitet. Flüssigkeit kann dann wieder durch eine zentrale Bohrung im Waschwerkzeug zurückströmen.
Diese Erfindung sieht weitere Verbesserungen solcher Waschwerkzeuge vor, insbesondere ein Waschwerkzeug geeignet zur Verwendung im nachfolgenden Waschen nicht-senkrecht gekrümmter Bohrlochbereiche. Diese Erfindung sieht ein Gerät vor, das an einem Rohrgestänge angebracht ist und dem Reinigen einer Verrohrung dient, wobei sich zwischen dem besagten Rohrgestänge und der Verrohrung ein Ringraum bildet und sich das Gerät aus einem Gehäuse mit einer Einrichtung zum Verbinden des besagten Gehäuses mit dem besagten Rohrgestänge zusammensetzt; eine obere Dichteinrichtung, die mit dem besagten Gehäuse verbunden ist und mit der ein oberer Bereich des besagten Bohrlochringraumes über der besagten oberen Dichteinrichtung gebildet wird; eine untere Dichteinrichtung, die mit dem
besagten Gehäuse unterhalb der besagten oberen Dichteinrichtung verbunden ist, womit der Zwischenraum zwischen dem besagten Gehäuse und dem besagten Bohrloch abgedichtet und ein Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes zwischen der oberen und unteren Dichteinrichtung sowie ein unterer Bereich des besagten Bohrlochringraumes unter der besagten Dichteinrichtung gebildet wird; wobei im besagten Gehäuse eine obere Flüssigkeits-Bypaßlaufeinrichtung zum Verbinden des besagten oberen Bereiches und des besagten Zwischenbereiches des besagten Bohrlochringraumes gebildet ist, so daß im Einsatz Flüssigkeit, die in den Bohrlochringraum abwärts gepumpt wird, um die besagte obere Dichteinrichtung umlaufen und zum Waschen des besagten Bohrlochs im besagten Zwischenbereich des besagten Ringraumes in den besagten Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes gelenkt wird; eine untere Flüssigkeits-Bypaßlaufeinrichtung, die zur Verbindung des besagten Zwischenbereiches und des besagten unteren Bereiches des besagten Bohrlochringraumes so im besagten Gehäuse gebildet ist, daß Flüssigkeit vom besagten Zwischenbereich des besagten Ringraumes um die untere Dichteinrichtung umgeleitet und zum Waschen der besagten Verrohrung unter der besagten unteren Dichteinrichtung in das besagte untere Bereich des besagten Bohrlochringraumes geführt wird; sowie eine längsläufige Gehäusebohrung, die durch das besagte Gehäuse gebildet ist, wobei diese ein offenes unteres Ende vorsieht, so daß im Einsatz Flüssigkeit im besagten unteren Bereich des besagten Bohrlochringraumes durch das besagte Gehäusebohrloch zurückströmen und durch das besagte Rohrgestänge Fremdkörper aus der besagten Verrohrung entfernen kann.
In einer bevorzugten Ausführung hat das Waschwerkzeug eine Mehrzahl von Zähnen, die an seinem unteren Ende gebildet sind, womit Fremdkörper in der Verrohrung gelöst werden können. Durch den Bypaßlauf im Waschwerkzeug wird Flüssigkeit im Rücklauf abwärts durch den Bohrlochringraum und durch den Bypaßlauf des Waschwerkzeuges umgewälzt, dann an den Zähnen vorbei und aufwärts durch die Innenbohrung des Waschwerkzeuges geführt, um solche Fremdkörper aus der Verrohrung mitzunehmen. Während sich das Werkzeug abwärts durch die Verrohrung des Bohrlochs absenkt, wischt die untere Dichteinrichtung den Bereich der Verrohrung, den die sich drehenden Zähne soeben durchlaufen haben. Bei sich fortsetzendem Werkzeug wird der soeben gewischte Bereich der Verrohrung unter Düsendruck mit Flüssigkeit gewaschen, die durch den Zwischenringsraumbereich strömt.
Zur Veranschaulichung der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen bezug genommen.
Diese zeigen:
FIG. 1 ist ein Aufriß eines Bohrlochs mit einem stark gekrümmten Bereich. Ein Serienwerkzeug, inclusive einer Positionseinrichtung, einer Spülwerkzeuggruppe und eines Waschwerkzeuges, wird in das Bohrloch abgesenkt. In die Verrohrung sind im gekrümmten Bereich mehrere Verrohrungsventile vorgesehen.
FIG. 2A-2D sind Aufrisse einer Ausführung eines Verrohrungsventils. Die Hülse befindet sich in geschlossener Position und die Hülsen- und Gehäuseöffnungen sind verschlossen. Verrohrungsventile dieser Art werden in EP-A-0427422 abgehandelt, auf das weiter bezug genommen werden kann.
FIG. 3A-3E sind Aufrisse einer Ausführung eines Positionier- und Spülwerkzeuges sowie eine Ausführung des Waschwerkzeuges dieser Erfindung. Die Positionier- und Spülwerkzeuge werden in EP-A-0427421 und 0427423 erläutert.
FIG. 4A-4E sind Aufrisse des Rohrgestänges aus FIG. 3A-3E, eingelassen in das Verrohrungsventil aus FIG. 2A-2D. Die Hülse wurde in die Öffnungsstellung gebracht und die Stöpsel wurden aus den Hülsen- und Gehäuseöffnungen ausgestoßen.
FIG. 5 ist eine aufgegliederte Ansicht der Ausführung einer J-Schlitz- und Naseneinrichtung, die im Positionierwerkzeug angeordnet ist.
FIG. 6 ist eine Ansicht ähnlich wie FIG. 1, nachdem das Bohrloch bei den Verrohrungsventilen aufgebrochen wurde. Eine Ausführung des Anförderungs-Serienwerkzeuges erscheint eingelassen in das Bohrloch.
FIG. 7 ist eine Ansicht ähnlich wie FIG. 1 mit einer Ausführung des Förderrohrgestänges am Einsatzort, das Flüssigkeit durch eines der unteren Verrohrungsventile fördert.
FIG. 8 und 9 sind Seiten- und Frontansichten eines modifizierten Eingriffblocks.
FIG. 10 ist ein Aufriß des Eingriffblocks aus FIG. 8 und 9 am Einsatzort im Positionierwerkzeug.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere FIG. 1, wird ein Bohrloch dargestellt, das allgemein mit Nummer 10 gekennzeichnet ist. Das Bohrloch 10 wird durch Einführen einer Verrohrung 12 in ein Bohrloch 14 und Einzementieren derselben mit Zement nach Angabe 16 ausgeführt. Die Verrohrung kann, anstelle der dargestellten kompletten Verrohrung 12 eine lineare Form annehmen. Die Verrohrung 12 hat eine Verrohrungsbohrung 13. Das Bohrloch 10 hat einen größtenteils senkrechten Bereich 18, einen gekrümmten Bereich 20 und einen nicht-senkrechten, stark gekrümmten Bereich 20, der als größtenteils horizontaler Bohrlochbereich 22 dargestellt ist. Obwohl die hier beschriebenen Werkzeuge besonders für stark gekrümmte Bereiche von Bohrlöchern Verwendung finden können, eignen diese sich natürlich auch zum Einsatz in senkrechten Bohrlochbereichen. Im Abstand um den gekrümmten Bereich 22 der Verrohrung 12 befinden sich mehrere Verrohrungsventile 24, 26 und 28. Das Verrohrungsventil 24, das den Verrohrungsventilen 26 und 28 gleicht, wird in FIG. 2A-2D näher dargestellt. Jedes der Verrohrungsventile befindet sich neben einer unterirdischen Zone oder Formation, die von Interesse ist, wie z.B. Zonen 30, 32 und 34.
In FIG. 1 befindet sich Rohrgestänge 36 mit mehreren Werkzeugen an seiner Unterseite in Bohrloch 12. Zwischen Rohrgestänge 36 und Verrohrung 12 bildet sich ein Bohrlochringraum 38. Auf der Oberfläche ist zum Verschließen des Bohrlochringraumes 40 ein Bohrlochschieber 40 vorgesehen. An Rohrgestänge 36 ist eine Pumpe angeschossen, mit der Flüssigkeit abwärts in das Rohrgestänge 36 gepumpt werden kann.
Das in FIG. 1 dargestellte Rohrgestänge 36 ist mit einer Positionierwerkzeugeinrichtung 44, einem Spülgerät 46 und einer Waschwerkzeugeinrichtung 48 ausgerüstet. Dieses Serienwerkzeug wird in FIG. 3A-3E näher dargestellt.

Das Verrohrungsventil

Das Verrohrungsventil 24, das auch Gleithülsen-Verrohrungswerkzeugeinrichtung 24 genannt wird, wird in FIG. 2A-2D näher dargestellt. Verrohrungsventil 24 umfaßt ein äußeres Gehäuse 50 mit einem längsläufig durchgehenden Laufweg 52 und einer Seitenwand 54 mit mehreren Gehauseverbindungsöffnungen 56, die in der Seitenwand 54 gebildet sind.
Das äußere Gehäuse 50 besteht aus einem oberen Gehäusebereich 58, einem Dichtgehäusebereich 60, einem Gehäusebereich mit Öffnungen 62 und einem unteren Gehäusebereich 64. Die oberen und unteren Handlingsub-Gruppen 65 und 67 sind an den Enden von Gehäuse 50 befestigt und ermöglichen Hantieren und Zusammenstellen des Gleithülsen- Verrohrungswerkzeuges 24 in der Verrohrung 12. Gruppen 65 und 67 sind jeweils bei 69 und 71 mit Gewinden versehen, die dem Verschrauben mit Verrohrung 12 dienen.
Das Verrohrungsventil 24 umfaßt gleichfalls eine Gleithülse 66, die gleitend im längsläufigen Laufweg 52 von Gehäuse 50 angeordnet ist. Hülse 66 kann wahlweise im Verhältnis zu Gehäuse 50 zwischen einer ersten Position, wie sie auf FIG. 2A-2D dargestellt ist, zum Blockieren oder Abdecken der Gehäuseverbindungsöffnungen 56 bewegt werden oder in eine zweite Position, wie sie in FIG. 4A-4E erscheint, wobei die Gehäuseverbindungsöffnungen 56 frei und im Verbund mit dem längsläufigen Lautweg 52 sind. Das Verrohrungsventil 24 umfaßt gleichfalls im Längsabstand angeordnete erste und zweite Dichtungen 68 und 70, die zwischen Gleithülse 66 und Gehäuse 50 angeordnet sind und zwischen Gleithülse 66 und Gehäuse 50 einen abgedichteten Ringraum 72 bilden. Bei den ersten und zweiten Dichtungen 68 und 70 handelt es sich vorzugsweise um Dichtungen im Chevron-Stil. Diese Dichtungsart vermittelt langfristigen Dichteinsatz und ist weniger anfällig gegen Schnittdefekte und/oder Abnutzung durch verfangene Reibmittel, wie z.B. Bruchsand und Kornfraktionen, als viele andere Dichtungstypen.
Zum lösbaren Sperren der Gleithülse 66 in der ersten und zweiten Position ist eine Positionssperreinrichtung 74 vorgesehen. Die Positionssperreinrichtung 74 ist im abgedichteten Ringraum 72 angeordnet.
Die Positionssperreinrichtung 74 umfaßt eine Federspannpatrone 76, auf die gleichfalls als unter Federdruck stehende Sperreinrichtung 76 bezug genommen werden kann, die zur längsläufigen Bewegung in der Gleithülse 66 daran abgesichert ist.
Die Positionssperreinrichtung 74 sieht gleichfalls erste und zweite, radial nach innen gerichtete und im Längsabstand angeordnete Rillen 78 und 80 vor, die in Gehäuse 50 gebildet sind und jeweils der ersten und zweiten Position der Gleithülse 66 entsprechen.
Durch Stellen der Federspannpatrone 76 in den abgedichteten Ringraum 72 wird die Spannpatrone geschützt, indem dem Festsetzen um die Federspannpatrone von Zement, Sand und ähnlichem Material sowie Verhindern ihrer erfolgreichen Funktion vorgebeugt wird.
Zu beachten ist gleichfalls, daß die Positionssperreinrichtung 74 gleichfalls durch Vorsehen einer Federverklinkung erzielt werden kann, die am Gehäuse angebracht und erste und zweite Rillen in Gleithülse 66 vorsehen würde, anstelle so, wie sie in umgekehrter Anordnung dargestellt sind.
Die erste Chevron-artige Dichtung 68 wird zwischen einem unteren Ende 82 des oberen Gehäusebereichs 58 und einem aufwärts gerichteten ringförmigen Ansatz 84 des Dichtgehäusebereichs 60 angeordnet.
Die zweite Dichtung vom Chevron-Typ 70 wird zwischen einem oberen Ende 86 des mit Öffnungen versehenen Gehäusebereichs 62 und einem abwärts gerichteten, ringförmigen Ansatz 88 des Dichtgehäusebereichs 60 gehalten. Durch die Gleithülse 66 geht eine längsläufige Hülsenbohrung 90; sie hat gleichfalls eine Hülsenwand 92 mit mehreren Hülsenverbindungsöffnungen 94, die in der Hülsenwand 92 gebildet sind.
Alle diese Gehäuseverbindungsöffnungen 56 und Hülsenverbindungsöffnungen 94 haben zersetzbare Stöpsel, d.h. jeweils 96 und 98, die zunächst die Gehäuseverbindungsöffnungen 56 sowie die Hülsenverbindungsöffnungen 94 blockieren.
Die zersetzbaren Stöpsel 96 und 98 sind jeweils vorzugsweise aus hohlen mit Gewinde versehenen Aluminium- oder Stahleinsatzringen 120 und 122 gebildet, die mit einem Mittel gefüllt werden, wie z.B. Cal Seal aus dem Angebot von U.S. Gypsum; diese Füllung kann, wie im folgenden beschrieben, durch hydraulischen Düsendruck entfernt werden.
Durch anfängliches Versehen der Verbindungsöffnungen 56 und 94 mit zersetzbaren Stöpseln 96 und 98 wird das Eindringen von Zement und anderem Material in die Öffnungen und zwischen die Gleithülse 66 und Gehäuse 50 verhindert.
In der ersten Position der Hülse 66 relativ zum Gehäuse 50, wie sie in FIG. 2A-2D dargestellt ist, sind die Gehauseverbindungsöffnungen 56 und die Hülsenverbindungsöffnungen 94 zueinander versetzt, währenddessen eine dritte Chevron-Dichtung 100 zwischen Hülse 66 und Gehäuse die Hülsenverbindungsöffnungen 94 von den Gehäuseverbindungsöffnungen 56 abtrennt.
Wahlweise kann die Hülse 66 relativ zum Gehäuse 50 zwischen der ersten Position in FIG. 2A-2D zur zweiten Position, wie sie in FIG. 4A-4E dargestellt ist, verschoben werden, wobei die Gehäuseverbindungsöffnungen 56 mit den entsprechenden Hülsenverbindungsöffnungen 94 abgestimmt sind.
Eine Abstimmungseinrichtung 102 wirkt zusammen mit Gehäuse 50 und Gleithülse 66 zum Beibehalten der Abstimmung der Hülsenverbindungsöffnungen 94 mit den Gehäuseverbindungsöffnungen 56, wenn die Hülse 66 in ihrer besagten zweiten Position ist, wobei die Federspannpatrone 76 in Rille 80 eingreift. Die Abstimmungseinrichtung 102 umfaßt mehrere längsläufige Rillen, wie z.B. 104 und 106, die in Gehäuse 50 angeordnet sind sowie eine Mehrzahl entsprechender Nasen 108 und 110, die auf Gleithülse 66 gebildet und in ihren entsprechenden Rillen 104 und 106 aufgenommen sind.
Die Abstimmungseinrichtung 102 befindet sich im abgedichteten Ringraum 72, der zwischen der ersten und zweiten Dichtung 68 und 70 angeordnet ist. Vorzugsweise haben die Nasen 108 und 110 Sickerlöcher 112 und 114, die durch die Nasen laufen und die Hülsenbohrung 90 mit dem abgedichteten Ringraum 72 so verbinden, daß ein Druckausgleich zwischen der ersten und der zweiten Dichtung 68 und 70 erzielt wird. Die Nasen 108 und 110 sind vorzugsweise zylindrische Stifte, die mit den radialen Bohrungen 116 und 118, die durch die Wand der Hülse 92 gehen, verschraubt sind.
Zu beachten ist, daß das Verrohrungsventil 24 ebenfalls so ausgeführt sein kann, daß Nasen oder Stifte an Gehäuse 50 angebracht sein können, die in längsläufigen Rillen in der Gleithülse aufgenommen werden, so daß eine Abstimmung zwischen den Gehäuseverbindungsöffnungen 56 und den Hülsenverbindungsöffnungen 96 gegeben ist.
Die Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24 hat, im Vergleich mit gleithülsenartigen Verrohrungsventilen bekannter Technik, einen relativ kurzen Laufweg. In einer Ausführung des Verrohrungsventils 24 war nur ein Hülsenlaufweg von 27,3 cm erforderlich.
Die Gleithülse 66 hat eine vergrößerte Innenbohrung 124, die zwischen dem oberen abwärts gerichteten Ansatz 126 und einem unteren aufwärts gerichteten Ansatz 18 gebildet ist. Wie unten weiter erläutert wird, greift das Positionierwerkzeug 44 in den oberen Ansatz 126 ein, um Hülse 66 aufwärts zu ziehen und greift in den unteren Ansatz 128 ein, um die Hülse abwärts zu ziehen.

Das Positionierwerkzeug

In FIG. 3A-3E wird ein Serienwerkzeug gezeigt, das sich aus dem Positionierwerkzeug 44, einem Spülwerkzeug 46 und dem Waschwerkzeug 48 zusammensetzt. Diese gleichen Bauteile sind in FIG. 4A-4E im Einsatz im Verrohrungsventil 24 in der Verrohrung 12 dargestellt.
Die Positionierwerkzeugeinrichtung 44 kann generell als Positionierwerkzeug zum Positionieren eines gleitenden Bereiches eines Bohrlochwerkzeuges bezeichnet werden, wie z.B. Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24.
Die Hauptbauteile des Positionierwerkzeuges 44 sind die Aufnehmerbaugruppe 130, eine innere Positionierspindel 132 und eine Betätigungseinrichtung 134.
Die Aufnehmerbaugruppe 130 umfaßt einen Nasengehäusebereich 136, der an Gewinde 140 mit einem Aufnehmerblockgehäusebereich 138 verbunden ist. Eine Mehrzahl radial nach außen vorgespannter Aufnehmerblöcke 142 und 144 wird vom Aufnehmerblockgehäusebereich getragen. Die Aufnehmerbaugruppe 130 hat einen durch den Nasengehäusebereich 136 und das Aufnehmerblockgehäuse 138 gebildeten, längsläufigen Laufweg 136.
Die Positionierspindel 132 ist im längsläufigen Laufweg 142 der Aufnehmerbaugruppe 130 angeordnet und läßt sich längsweise, relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130, verschieben, d.h. die Positionierspindel 132 kann im längsläufigen Laufweg 146 auf und ab gleiten. Die Positionierspindel 132 hat eine Sternführung 133, auch Zentralisierteil genannt, die zum Zentralisieren der Positionierspindel 44 im Verrohrungsventil 24 oder der Verrohrung 12 an der Spindel befestigt ist.
Die Betätigungseinrichtung 134 vermittelt eine Einrichtung zum optionalen Einrasten der Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24 in Responz auf längsläufiges Hin- und Herbewegen der Positionierspindel 132 relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130.
Insbesondere umfaßt die Betatigungseinrichtung 134 eine Eingriffseinrichtung 148, die mit der Aufnehmerbaugruppe 130 dem betriebsmäßigen Eingriff der Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24 dient. Die Betätigungseinrichtung 134 umfaßt gleichfalls eine Stelleinrichtung 150, die mit der Positionierspindel 132 zum Betätigen der Eingriffseinrichtung 148 so verbunden ist, daß die Eingriffseinrichtung 148 den betriebsmäßigen Eingriff in die Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24 bewirkt.
Die Betätigungseinrichtung 134 umfaßt gleichfalls eine Positionierkontrolleinrichtung 130 sowie eine Positionierspindel 132, mit der die Positionierspindel 132 relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130 längsläufig hin- und herbewegt sowie wahlweise die Eingriffseinrichtung 148 mit der Stelleinrichtung 150 betätigt und ausgerastet werden kann.
Die Eingriffseinrichtung 148 umfaßt eine erste Mehrzahl von Aufnehmerblöcken 154, die im Abstand um den Umfang einer längsläufigen Achse 156 der Aufnehmerbaugruppe 130 angeordnet ist, wobei jeder der Aufnehmerblöcke 154 an einem Ende eine kegelförmige Nockenfläche 160 bildet. Jeder dieser Blöcke 154 hat gleichfalls einen Eingriffsansatz 162, der darauf gebildet und in entgegengesetzte Richtung vom kegelförmigen Nockenflächenende 160 ausgerichtet ist. Fachkundige verstehen, daß die Aufnehmerblöcke 154 segmentierte Blöcke darstellen, die in ringförmiger Anordnung um die Positionierspindel 132 liegen. Eine erste Spanneinrichtung aus einer Mehrzahl blattförmiger Federn 164 verbindet die erste Mehrzahl von Blöcken 154 mit dem oberen Ende des Nasengehäusebereichs 136 der Aufnehmereinrichtung 130 zur widerstandsfähigen Spannung der ersten Mehrzahl von Blöcken 154 radial nach innen in Richtung der längsläufigen Achse 156 der Aufnehmerbaugruppe 130.
Die Eingriffseinrichtung 148 umfaßt weiterhin eine zweite Mehrzahl von Aufnehmerblöcken 166, die ähnlicherweise am unteren Ende des Aufnehmerblockgehäusebereichs 138 angeordnet ist. Jeder dieser zweiten Blöcke 166 hat an einem Ende eine kegelförmige Nockenfläche 168, die in entgegengesetzte Richtung zur ersten Mehrzahl von Blöcken 154 ausgerichtet ist. Jeder dieser Blöcke 166 bildet einen Eingriffsansatz 170, der in Richtung
der ersten Mehrzahl von Aufnehmerblöcken 154 ausgerichtet ist. Die Eingriffseinrichtung 148 umfaßt ebenfalls eine zweite Spanneinrichtung 172, bestehend aus einer Mehrzahl von Blatffedern, die jeweils mit einer der Mehrzahl von Blöcken 166 des Aufnehmerblockgehäusebereichs 138 verbunden ist, so daß die zweite Mehrzahl von Blöcken 166 widerstandsfähig radial nach innen in Richtung der längsläufigen Achse 156 der Aufnehmerbaugruppe 130 gespannt ist.
Allgemein gesehen hat die Eingriffseinrichtung 148 getrennte erste und zweite Eingriffseinrichtungen, d.h. jeweils die erste und die zweite Mehrzahl von Aufnehmerblöcken 154 und 166.
Zur Stelleinrichtung 150 zählen jeweils die oberen und unteren ringförmigen Keile 174 und 176.
Der erste ringförmige Keil 174 umfaßt eine kegelförmige Ringkeilfläche 178, passend zur kegelförmigen Nockenfläche 160 der ersten Mehrzahl von Aufnehmerblöcken 154. Der ringförmige Keil 174 wird auf Positionierspindel 132 gestellt, so daß, wenn die Positionierspindel 132 aus der in FIG. 3A-3E dargestellten Position abwärts in eine erste längsläufige Position relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130 bewegt wird, die ringförmige Keilfläche 178 mit der kegelförmigen Nockenfläche 160 verkeilt und Blöcke 154 radial nach außen gespannt werden.
Der zweite ringförmige Keil 176 weist eine ähnliche, kegelförmige Ringkeilfläche 180 auf, passend zur kegelförmigen Nockenfläche 168 der zweiten Mehrzahl von Blöcken 166.
Die kegelförmigen Ringkeilflächen 178 und 180 der ersten und zweiten Ringkeile 175 und 176 sind aufeinander gerichtet, wobei die erste und zweite Mehrzahl von Aufnehmerblöcken 154 und 166 dazwischen liegen.
Die Positionierkontrolleinrichtung 152 umfaßt einen in der Positionierspindel 132 gebildeten J-Schlitz 182 sowie eine Mehrzahl von Nasen 184 und 186, die mit Aufnehmerbaugruppe 130 verbunden sind, wobei die Nasen 184 und 186 in J-Schlitz 182 aufgenommen werden.
Allgemein gesehen ist davon auszugehen werden, daß J-Schlitz 182 in einer der Positionierspindeln 132 und der Aufnehmerbaugruppe 130 gebildet ist, wobei die Nasen mit der anderen Positionierspindel 132 und der Aufnehmerbaugruppe 130 verbunden sind. Der J-Schlitz 180 kann in der Aufnehmerbaugruppe 130 gebildet sein, wobei die Nasen 184 mit der Positionierspindel 132 im Verbund sind.
Der J-Schlitz läßt sich vorzugsweise in ausgelegter Form auf FIG. 5 erkennen. J-Schlitz 182 ist ein endloser J-Schlitz.
Unter weiterem bezug auf FIG. 3B sind die Nasen 184 und 186 in einem drehbaren Ring 188 angeordnet, der zwischen dem Nasengehäusebereich 136 und Aufnehmergehäusebereich 138 liegt, wobei sich die Lagerungen 190 und 192 an den oberen und unteren Enden des drehbaren Rings 188 befinden. So lassen sich die Nasen 184 und 186 relativ zu J-Schlitz 182 ungehindert drehen, wenn die Positionierspindel 132 hin- und herbewegt oder relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130 längsweise bewegt wird, so daß die Nasen 184 und 186 im endlosen J-Schlitz laufen können.
Der J-Schlitz 182 sowie die Nasen 184 und 186 der Positionierkontrolleinrichtung 152 verbinden die Positionierspindel 132 und die Aufnehmereinrichtung 130 und bilden wenigstens teilweise ein wiederholtes Muster längsläufiger Positionen der Positionierspindel 132 relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130, die sich durch längsläufiges Hin- und Herbewegen der Positionierspindel 132, relativ zur Aufnehmerbaugruppe, realisieren läßt. Dieses wiederholte Muster von Positionen läßt sich vorzugsweise aus FIG. 5 erkennen, wo die verschiedenen Positionen von Nase 184 als Phantomlinien dargestellt sind.
Beginnend mit einer der als 184A gekennzeichneten Positionen entspricht diese der Stellung, in der die Keilfläche 178 des oberen Ringkeils 174 in die erste Mehrzahl von Blöcken 154 eingreift, um diese nach außen zu zwingen, so daß ihre Ansätze 162 in Ansatz 128 von Gleithülse 66 eingreifen, so daß diese im Verrohrungsventilgehäuse 50 abwärts gezogen wird, um sie in die auf FIG. 2A-2D gezeigte Verschlußstellung zu bringen. Somit lassen sich die Blöcke 154 als Verschlußblöcke bezeichnen. Nach FIG. 5 ist die Stellung in der ersten Position 184a nicht durch positiven Eingriff von Nase 184 in einer Rillenextremität 184 gebildet, sondern die Position wird durch Eingriff des oberen Keils 174 in die oberen Blöcke 154 definiert.
Werden Rohrgestänge 36 und Positionierspindel 132 dann aufwärts gezogen, wobei die Aufnehmerbaugruppe 130 durch den Reibungseingriff der Aufnehmerblöcke 142 und 144 an der Verrohrung 12 oder am Verrohrungsventil 24 gehalten wird, geht der J-Schlitz 182 aufwärts, so daß die Nase 184 abwärts und über Position 184B in FIG. 5 läuft. In Position 184B, die als Zwischenposition bezeichnet werden kann, greift Nase 184 positiv in eine Extremität von J-Schlitz 182 ein und ermöglicht ein gemeinsames Aufwärtsgehen der Aufnehmereinrichtung 130 mit der Positionierspindel 132, wobei beide Gruppen von Eingriffsblöcken 154 und 156 in nicht-eingreifender Stellung sind, siehe FIG. 3B-3C, so daß das Positionierwerkzeug 44 aufwärts aus Verrohrungsventil 24 abgezogen werden kann, ohne seine Gleithülse 66 in betriebsmäßigen Eingriff zu bringen.
Der nächste Abwärtshub der Positionierspindel 132, relativ zur Aufnehmerbaugruppe 130, bewegt die Nase auf Position 184C, wobei es sich um eine weitere Zwischenposition handelt, in der Nase 184 positiv in eine weitere Extremität von Rille 182 so eingreift, daß Positionierspindel 132 und Aufnehmereinrichtung 130 zusammen durch Verrohrung 12 und Verrohrungsventil 24 abwärts bewegt werden können, ohne entweder die oberen Blöcke 154 oder die unteren Blöcke 166 zu aktivieren.
Beim nächsten Aufwärtshub der Positionierspindel 132, relativ zur Aufnehmereinrichtung 130, geht Nase 184 auf Position 184D, die in Wirklichkeit durch Eingriff des unteren ringförmigen Keils 176 in die untere Gruppe von Eingriffsblöcken 166 so gebildet ist, daß diese für einen betriebsmäßigen Eingriff in Ansatz 126 von Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24 nach außen gezwungen werden, siehe Darstellung in FIG. 4C. Bei diesem Aufwärtshub kann Gleithülse 66 in eine Öffnungsstellung nach oben bewegt werden. Somit können Blöcke 166 als Öffnungsblöcke bezeichnet werden.
Die nächste Abwärtsbewegung der Positionierspindel 132, relativ zur Aufnehmereinrichtung 130, bringt die Nase in Position 184E, wobei es sich in Wirklichkeit um eine Wiederholung von Position 184C handelt, insoweit die längslaufige Position von Spindel 132, relativ zur Aufnehmereinrichtung 130, betroffen ist. Die nächste Aufwärtsbewegung der Positionierspindel 132 bewegt die Nase in Position 184F, wobei es sich um eine Wiederholung von Position 184B handelt, insoweit die längsläufige Position der Positionierspindel 132, relativ zur Aufnehmereinrichtung 130, betroffen ist. Dann bewegt die nächste Abwärtsbewegung der Positionierspindel 132 die Nase, relativ zur Aufnehmereinrichtung 130, zurück auf Position 184A, wo der obere Keil 178 in die oberen Blöcke 154 eingreift, um diese so nach außen zu zwingen, daß ein Eingriff in Gleithülse 66 erfolgen kann und diese im Verrohrungsventil 124 abwärts laufen kann.
Das Positionierwerkzeug 44 umfaßt weiterhin eine Notlösungseinrichtung 194, die betriebsmäßig zur ersten und zweiten Stelleinrichtung 174 und 176 gehört und mit der die erste und zweite Eingriffseinrichtung 154 und 166 aus betriebsmäßigem Eingriff in Gleithülse 66 gelöst werden kann, ohne die Positionierspindel 132 in eine der Zwischenpositionen, wie z.B. 184B, 184V, 184E oder 184F, verlegen zu müssen. Diese Notlösungseinrichtung 194 umfaßt erste und zweite Scherstiftgruppen 196 und 198, mit denen jeweils die ersten und zweiten Stellkeile 174 und 176 mit Positionierspindel 132 verbunden sind. Wenn z.B. das Positionierwerkzeug 44 hinsichtlich der Nasenstellung 184D, FIG. 4A-4E, positioniert ist, wobei die unteren Eingriffsblöcke 166 nach außen gezwungen sind und sich im betriebsmäßigen Eingriff mit Gleithülse 66 befinden und die Positionierkontrolleinrichtung 152 wird ausgeschaltet, wie z.B. durch Verklemmen der Nase im J-Schlitz, führt das Ansetzen ausreichender Zugkraft auf Rohrgestänge 36 zum Abscheren der Scherstifte 198 und ermöglicht somit dem unteren Ringkeil 176, entlang der Außenfläche 199 der Positionierspindel 132 so abwärts zu gleiten, daß Keil 176 von den unteren Eingriffsblöcken 166 abgezogen wird, wodurch diese nach innen gedrückt werden, d.h. ihren Halt in die Gleithülse 66 verlieren.
FIG. 8, 9 und 19 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Aufnehmerblöcke wie z.B. den oberen Eingriffsblock 154. FIG. 8 ist ein Aufriß eines modifizierten Eingriffblocks 154A. FIG. 9 ist eine Frontansicht des modifizierten Eingriffblocks 154A. FIG. 10 ist ein Aufriß des modifizierten Blocks 154A im Zusammenbau mit den umliegenden Bereichen des Positionierwerkzeuges 44.
FIG. 8 und 9 zeigen, daß Eingriffsblock 154A einen invertierten T-förmigen unteren Bereich aufweist, der einen Stab 155 und eine Querstrebe 157 vorsieht. Ein Sicherheitshalteansatz 159 verläuft von der rückseitigen Kante der Querstrebe 157 nach unten.
Der invertierte T-förmige Bereich 155, 157 wird in einen T-förmigen Schlitz 161 aufgenommen, der im Nasengehäusebereich 136 gebildet ist, wie er am besten als Phantomlinien in FIG. 9 dargestellt wird.
Wie am besten aus FIG. 10 zu erkennen ist, hat das Nasengehäuse 136 knapp unter den Schlitzen, wie z.B. 161, einen internen Unterschnitt 163, der so abgemessen ist, daß er in der radial äußersten Position von Block 154A am Halteansatz 159 anliegt.
Der Halteansatz 159 und die zugehörige Struktur des Nasengehäusebereichs 136 wirken zusammen als Sicherheitshalteeinrichtung zum Beibehalten der Verbindung zwischen Eingriffsblock 154A und Nasengehäusebereich 136 der Aufnehmerbaugruppe 130, sollte die Blattfeder 164 einen Bruch erleiden. Wenn also Blattfeder 164 zerbricht, kann Eingriffsblock 154A nicht mit der restlichen Aufnehmerbaugruppe 44 aus der Baugruppe herausfallen. Wegen des Verklinkungseffekts des T-förmigen Bereiches 155,157 im T-förmigen Schlitz 161 zusammen mit dem Halteansatz 159, bleibt der Eingriffsblock 154A in seiner Einbaulage.
Infolge des Halteansatzes 159 muß der Eingriffsblock 154A mit Nasengehausebereich 136 durch Gleiten des Eingriffsblocks 154A von der Innenseite des Nasengehäuseabschnitts 136 in den T-förmigen Schlitz 161 eingebaut sein.

Das Spülwerkzeug

Das Spülwerkzeug 46 läßt sich allgemein als Gerät zum hydraulischen Ausspülen eines Bohrlochwerkzeuges bezeichnen, wie z.B. eines Verrohrungsventils 24, das in das Bohrloch 10 eingelassen ist. Die Ausführung von Spülwerkzeug 46 hängt eng mit der von Positionierwerkzeug 44 zusammen. Wenn das Positionierwerkzeug 44 in die Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 24 eingreift und dieses in eine Öffnungsstellung bewegt, führen die Abmessungen des Positionierwerkzeuges 44 und des Spülwerkzeuges 46 dazu, daß das Düsenspülwerkzeug 46 ungefähr zum hydraulischen Ausspülen der zersetzbaren Stöpsel, die sich im Verrohrungsventil befinden, abgestimmt ist
Das Düsenspülwerkzeug 46 läßt sich allgemein als eine Spüleinrichtung bezeichnen, die über einen drehbaren Anschluß, der durch einen Drehzapfen 201 gebildet ist, so mit dem Positionierwerkzeug 44 verbunden ist, daß die Spüleinrichtung 46 relativ zum Positionierwerkzeug 44 und Verrohrungsventil 24, drehbar ist. So kann das Spülwerkzeug 46 die zersetzbaren Stöpsel aus den Verrohrungsventil 24 hydraulisch ausspülen, während das Spülwerkzeug 46, relativ zu Positionierwerkzeug 44 und Verrohrungsventil 24, gedreht wird. Das Spülwerkzeug 46 umfaßt ein Spülsub 200, worin eine Kammer 202 mit einem oberen und unteren Ende, jeweils 204 und 206, gebildet ist. Das Sub 200 hat eine Peripheriewand 208 mit mehreren Düsenöffnungen 210, die dadurch gebildet und mit Kammer 202 verbunden sind. Jede der Düsenöffnungen 210 ist in einem Gewindeeinsatz 212 gebildet, der in eine Aussparung 214 einer zylindrischen Außenfläche 216 des Spülsub 200 eingebaut ist.
Am unteren Ende der Kammer 202 befindet sich eine Rückschlagventileinrichtung 218, die ein ungehindertes Aufwärtsströmen von Flüssigkeit durch Kammer 202 ermöglicht und das Abwärtsströmen von Flüssigkeit aus dem unteren Ende 206 von Kammer 202 verhindert, so daß eine Abwärtsströmung von Flüssigkeit durch Kammer 202 und Düsenöffnungen 210 umgeleitet wird. Die Rückschlagventileinrichtung 218 umfaßt einen Sitz 220, der im unteren Ende 206 der Kammer 202 gebildet ist sowie ein Kugelventilteil 222, das zum abdichtenden Eingriff in Sitz 220 abgemessen ist. Das Kugelventilteil 222 kann sich in Kammer 202 frei bewegen.
Das Spülsub 200 umfaßt weiterhin eine Kugelhalterung 224 im oberen Ende 204 von Sub 200, die ein Austragen des Kugelventilteils 222 aus Kammer 202 durch aufwärts strömende Flüssigkeit verhindert.
Die Rückschlagventileinrichtung ermöglicht das Füllen des Rohrgestänges 36 beim Einlauf in das Bohrloch 10 sowie umgekehrte Strömung durch das Waschwerkzeug 48. Zusätzlich wirkt Kugel 222 selbstzentrierend, um ein problemloses Aufsitzen zu ermöglichen, wenn sich das Spülwerkzeug 46 in horizontaler Stellung befindet, wie z.B. im gekrümmten Bereich von Bohrloch 10.
Das unterhalb von Spülwerkzeug 46 angeordnete Waschwerkzeug steht gleichfalls in betriebsmäßigem Verbund mit dem Spülwerkzeug 46, wie unten näher erläutert wird. Das Waschwerkzeug 48 kann allgemein als Wascheinrichtung 48 bezeichnet werden, die sich unterhalb von Positionienwerkzeug 44 und Spülwerkzeug 46 befindet und dem Waschen der Verrohrung 12 dient, während Flüssigkeit bei umgekehrter Strömung abwärts in den Bohrlochringraum 38 geht, d.h. durch Waschwerkzeug 48 und durch Spülwerkzeug 46.
Der Drehzapfen 201, der am besten in FIG. 3A zu erkennen ist, läßt sich als Drehzapfeneinrichtung 201 zum Vermitteln des besagten drehbaren Anschlusses zwischen Positionierwerkzeug 44 und Spülwerkzeug 46 beschreiben, der gleichfalls der Verbindung des Positionierwerkzeuges 44 mit dem Spülwerkzeug 46 zur gemeinsamen, längsläufigen Bewegung, relativ zum Bohrloch 10, dient.
Das Spülwerkzeug 46 umfaßt weiterhin eine drehbare Spülspindel 224, die über einen Anschluß 226 mit der Spülsub 200 verbunden ist. Anschluß 226 ist mit Spülspindel 224 bei Gewinde 228 verschraubt, wobei
Maschinenschrauben 230 eine starre Verbindung realisieren. Anschluß 226 ist über Gewindeanschluß 232 fest mit der Spülsub 200 verbunden, wobei die Verbindung durch Maschinenschrauben 234 abgesichert ist. Zwischen Spülspindel 224 und Anschluß 226 ist eine O-Ringdichtung vorgesehen;
gleichfalls ist eine O-Ringdichtung 238 zwischen Anschluß 226 und Spülsub 200 vorgesehen.
Somit ist Spülspindel 224 durch Anschluß 226 starr mit der Spülsub 200 verbunden, so daß sich Spülspindel 224 und Spülsub 200, relativ zu Positionierwerkzeug 44, gemeinsam drehen.
Die Spülspindel 224 bildet eine durchgehende Spülspindelbohrung 240, die mit Kammer 202 der Spülsub 200 verbunden ist.
Die Spülspindel wird konzentrisch und drehbar in einer Bohrung 242 Positionsspindel 132 des Positionierwerkzeuges 44 aufgenommen.
Die Spülspindel 224 dehnt sich aufwärts durch das Positionierwerkzeug 44 bis zum Drehzapfen 201 aus.
Der Drehzapfen 201 umfaßt ein Drehzapfengehäuse 244, das mit dem oberen Ende der Positionierspindel 132 am Gewindeanschluß 246 verbunden ist, wobei Maschinenschrauben 248 die Verbindung absichern. Zwischen Drehzapfengehäuse 244 und Positionierspindel 132 ist eine O- Ringdichtung 250 vorgesehen. Das Drehzapfengehäuse 244 besteht aus einem unteren 252 und einem oberen 254 Gehäusebereich, die an Gewinde 256 miteinander verbunden sind.
Der untere und obere Gehäusebereich 252 und 254 bilden eine ringförmige Innenaussparung 258 im Drehzapfengehäuse 244.
Die Spülspindel 224 umfaßt eine obere Spülspindelverlängerung 260, die bei Gewinde 262 mit dem oberen Spülspindelbereich verbunden ist. Auf der oberen Spülspindelverlängerung ist ein äußerer, ringförmiger Ansatz 264 gebildet, der in die ringförmige Aussparung 258 des Drehzapfengehäuses 244 aufgenommen wird.
Obere und untere Drucklager 266 und 268 befinden sich in der ringförmigen Aussparung 258 über und unter dem ringförmigen Ansatz 264. Das obere Drucklager 266 hat einen äußeren Käfig 270, der am Drehzapfengehäuse 244 befestigt ist und einen inneren Käfig 272, der an der Spülspindelverlängerung 260 abgesichert ist. Das untere Drucklager 268 umfaßt einen äußeren Käfig 274, der mit dem Drehzapfengehäuse 244 verbunden ist sowie einen inneren Käfig 276, der an der Spülspindel 224 abgesichert ist.
Ein oberer Endbereich 278 der Spülspindelverlängerung 260 geht durch das obere Ende des oberen Drehzapfengehäusebereichs 254; dazwischen ist eine O-Ringdichtung 280 vorgesehen.
An Gewinde 284 ist ein oberer Adapter 282 mit dem oberen Endbereich 278 der Spülspindelverlängerung 260 verbunden; dazwischen ist eine O-Ringdichtung 286 vorgesehen. Der obere Adapter 282 umfaßt Gewinde 288 zum Anschluß an das Rohrgestänge 36 aus FIG. 1, so daß Rohrgestänge 36 die Flüssigkeitsverbindung mit der Bohrung 240 der Spülspindel 224 herstellt.

Die zersetzbaren Einsätze

Wie erwähnt besteht die bevorzugte Ausführung der zersetzbaren Stöpsel 96 und 98 aus einem ausgehöhlten, extern mit Gewinde versehenem Einsatzring 120 oder 122, der mit zersetzbarem Material gefüllt ist, vorzugsweise Cal Seal des amerikanischen Herstellers U.S. Gypsum Company. Cal Seal ist ein Kalzium-Sulfat-Zement, der eine Tragfähigkeit, d.h. Elastizität, von ca. 17,2 MPa aufweist. Dieses Material läßt sich ohne weiteres durch hydraulisches Strahlen mit klarem Wasser bei einem Druck von 27,6 MPa oder höher zersetzen, der sich problemlos durch herkömmliche Rohrgestänge liefern läßt. Das hydraulische Ausspülen von Cal Seal wird vorzugsweise mit Hydraulikdruck von ca. 27,6 bis 34,5 MPa durchgeführt.
Ein typisches Rohrgestänge 36 kann Hydraulikdruck bis 82,7 MPa liefern. Somit ist zur Nutzung eines herkömmlichen Rohrgestänges mit dem Werkzeug dieser Erfindung vorzuziehen, daß die zersetzbaren Stöpsel aus einem Material bestehen, das eine angemessen niedrige Elastizität aufweist, um mit hydraulischem Wasserstrahl und Druck von bis zu 82,7 MPa zersetzt werden kann. Solches Material läßt sich dann mit Hilfe der Werkzeuge dieser Erfindung zersetzen, wobei ein Rohrgestänge herkömmlicher Leistung genutzt werden kann, ohne irgendwelche Reibmittel, Säuren oder andere flüchtige Substanzen erforderlich zu machen.
Zu verstehen ist, daß die vorzugsweise zu verwendenden klaren Flüssigkeiten, mit denen die Stöpsel aus den Verbindungsöffnungen ausgestrahlt werden sollen, nur im relativen Sinne als "klar" zu verstehen sind. Damit wird lediglich angedeutet, daß solche Flüssigkeiten weder nennenswerte Mengen von Reibmitteln zum Aufreiben der Stöpsel noch Säuren oder dergleichen enthalten. Somit läßt sich das bevorzugte Stöpselmaterial als mit einer solchen Tragfähigkeit bezeichnen, die mit hydraulischem Wasserstrahl und Druck von bis zu ca. 82, 8 MPa zersetzt werden kann. Solche Stöpsel lassen sich natürlich gleichfalls mit hydraulischen Strahlen zersetzen, die Reibmittel oder andere Substanzen, wie z.B. Säure, enthalten.
Die meisten Materialien weisen unter Druckaussetzung durch einen hydraulischen Strahl klaren Wassers einen "Schwellendruckwert" auf, wobei es sich um den Hydraulikdruck handelt, der zum problemlosen Zersetzen oder Ausschneiden des Materials durch Hydraulikspülen erforderlich ist. Ein Druck unter diesem Schwellenwert führt nur zur geringfügigen Zersetzung. Bei Druckwerten über dem Schwellenwert erfolgt eine einwandfreie Zersetzung. Kein nennenswerter Vorteil ergibt sich aus der Steigerung des Drucks auf Werte, die bedeutend über diesem Schwellenwert liegen. Der Wert für diesen "Schwellendruck" eines gegebenen Materials ist in gewisser Weise von der Art des Materials abhängig. Auf jeden Fall liegt der Schwellendruckwert immer höher, als die Tragfähigkeit des Materials.
So wird das Material beim Beispiel eines Kalzium-Sulfat-Zements, wie Cal Seal mit einer Tragsfähigkeit von 17,2 MPa, bei Ansatz eines hydraulischen Wasserstrahlens mit einem Druck von ca. 27,6 MPs problemlos zersetzt. Bei solchem Druck zersetzt sich ein Cal Seal-Stöpsel in
nur wenigen Minuten.
Angesichts des normalerweise in herkömmlichen Rohrgestängen verfügbaren Drucks, d.h. ein Druck von bis zu 82,7 MPa, ist Material mit einer Tragfähigkeit von unter 34,5 MPa für die zersetzbaren Stöpsel zu verwenden. Solches Material läßt sich grundsätzlich mit Düsenstrahlen unter Hydraulikdruck von 82,7 MPa oder weniger schneiden. Zementöse Materialien weisen allgemein eine Tragfähigkeit von bis zu ca. 24,15 MPa auf.
Eine Anzahl anderer Materialien als Kalzium-Sulfat-Zement der Marke Cal Seal können in gewissen Umständen gute Alternativen zur Verwendung in der Konstruktion zersetzbarer Stöpsel darstellen. Angemessen formulierter Portlandzement mit einer Tragfähigkeit im Bereich 6,9 bis 24,1 MPa kann in einigen Fällen, je nach Formulierung, Alter, etc., gute Eignung versprechen. Auch können einige Kunststoffe benutzt werden. Auch ergibt sich die Möglichkeit der Verwendung einiger Mischungen; so bieten sich z.B. pulverisiertes Eisen oder andere Metalle in einem Kunstharzträgermittel als Möglichkeiten an.

Das Waschwerkzeug

Das Waschwerkzeug 48 läßt sich allgemein als eine Einrichtung beschreiben, die zum Reinigen der Verrohrung 13 im Rohrgestänge 36 geführt wird. Das Waschwerkzeug 48 umfaßt ein Waschwerkzeuggehäuse 290, an dessen oberem Ende ein Gewinde 292 vorgesehen ist und das allgemein als eine Verbindungseinrichtung 292 zum Verbinden von Gehäuse 290 mit Rohrgestänge 36 durch die anderen dort befindlichen Werkzeuge beschrieben werden kann.
Waschwerkzeug 48 umfaßt eine obere Dichteinrichtung 294, die zum Abdichten zwischen Gehäuse 290 und Verrohrung 12 mit Gehäuse 290 verbunden ist.
Die obere Dichteinrichtung 294 wird in FIG. 4E in Verrohrung 12 dargestellt. Dort ist erkenntlich, daß die obere Dichteinrichtung 294 einen oberen Bereich 38A des Bohrlochringraumes 38 über Dichteinrichtung 294 bildet.
Das Waschwerkzeug 48 umfaßt weiterhin eine untere Dichteinrichtung 296, die mit Gehäuse 290 unter der oberen Dichteinrichtung 294 zum Abdichten zwischen Gehäuse 290 und Verrohrung 13 mit Gehäuse 290 verbunden ist sowie den Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes 28 zwischen der oberen und unteren Dichteinrichtung 294 und 296 und den unteren Bereich 38C des Bohrlochringraumes 38 unter der Dichteinrichtung 296 bildet.
Gehäuse 290 hat im Inneren eine obere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung 298 zum Verbinden des oberen Bereichs 38A mit Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes, so daß abwärts in den Bohrlochringraum 38 gepumpte Flüssigkeit um die obere Dichteinrichtung 294 und in den Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes 38 strömt, um die Verrohrungsbohrung 13 in Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes zu reinigen.
Gehäuse 290 weist in seinem Inneren gleichfalls eine untere Flüssigkeits- Bypaßeinrichtung 300 auf, die der Verbindung von Zwischenbereich 38B mit dem unteren Bereich 38G von Bohrlochringraum 38 dient, so daß Flüssigkeit aus dem Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes um die untere Dichteinrichtung 296 und in den unteren Bereich 38C des Ringraumes umgeleitet wird, um die Verrohrungsbohrung 13 unterhalb der unteren Dichteinrichtung 296 zu reinigen.
Gehäuse 290 weist gleichfalls eine längsläufige Gehäusebohrung 302 auf, die durch das Gehäuse geht und ein offenes oberes Ende 304 hat, so daß Flüssigkeit im unteren Bereich 38C des Bohrlochringraumes wieder durch die Bohrung im Waschwerkzeuggehäuse 302 und Rohrgestänge 36 strömen kann, um Fremdkörper, wie z.B. Zementpartikel und ähnliche, aus der Verrohrungsbohrung 13 zu entfernen.
Die obere Dichteinrichtung 294 ist eine aufwärts gerichtete Dichtschale 294, wogegen die untere Dichteinrichtung 296 eine abwärts gerichtete Dichtschale 296 ist.
Das Waschwerkzeuggehäuse 290 umfaßt einen inneren Spindelgehäusebereich 306 mit längsläufiger Bohrung 302, die durch den Bereich geht. Gehäuse 290 sieht ebenfalls eine Dichtspindelbaugruppe 308 vor, die konzentrisch um den inneren Spindelgehäusebereich 306 angeordnet ist und dazwischen einen Werkzeugringraum 310 bildet. Eine Dichteinrichtung 312 befindet sich zwischen dem inneren Spindelgehäusebereich 290 und der Dichtspindelbaugruppe 308, womit der Werkzeugringraum 310 in einen oberen Werkzeugbereich 314 und einen unteren Werkzeugbereich 316 unterteilt wird; diese Bereiche zählen jeweils zu den oberen und unteren Bypaßeinrichtungen 298 und 300.
Die Dichtspindelbaugruppe 308 umfaßt eine obere Dichtspindel 318, eine Zwischendichtspindel 320 sowie eine untere Dichtspindel 322.
Der innere Spindelgehäusebereich 306 beinhaltet, in der Nähe seines unteren Endes, einen aufwärts gerichteten, ringförmigen Stützansatz 324, auf dem die
untere Dichtspindel 322 abgestützt ist. Die obere Dichtspindel 318 wird in einer ausgesparten ringförmigen Rille 326 eines oberen Nippels 328 des Waschwerkzeuggehäuses 290 aufgenommen.
Nippel 328 und der innere Spindelgehäusebereich 306 sind bei 330 miteinander verschraubt. Die Dichtspindelbaugruppe 308 sowie die oberen und unteren Dichtschalen 294 und 296 werden dazwischen fest abgesichert. Die obere Dichtschale 294 hat um eine Außenfläche mit reduziertem Durchmesser 334 der oberen Dichtspindel 318 einen Ankerringbereich 332, der zwischen der oberen Dichtspindel 318 und der Zwischendichtspindel 320 angeordnet ist.
Die untere Dichtschale 296 hat um eine Außenfläche mit reduzierten Durchmesser 338 der unteren Dichtspindel 322 einen Ankerringbereich 336, der zwischen der unteren Dichtspindel 322 und der Zwischenspindel 320 angeordnet ist.
Zwischen oberer Dichtspindel 318 und Zwischenspindel 320 ist eine O- Ringdichtung 340 vorgesehen; gleichfalls ist zwischen Zwischendichtspindel 320 und unterer Dichtspindel 322 eine weitere O-Ringdichtung 342 vorgesehen.
Die obere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung 298 von Gehäuse 290 umfaßt eine Mehrzahl von Einlauföffnungen 344, die durch die obere Dichtspindel gehen, um den oberen Bohrlochringraumbereich 38A mit dem oberen Werkzeugringraumbereich 314 zu verbinden. Die obere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung 298 umfaßt weiterhin eine Mehrzahl von Düsenöffnungen 346, auf die gleichfalls als obere Waschöffnungen 346 bezug genommen werden kann; diese gehen durch die Zwischendichtspindel 329, um den oberen Werkzeugringraumbereich 314 mit Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes zu verbinden.
Die Düsenöffnungen 346 sind im akuten Winkel 348 der Längsachse 156 des inneren Spindelgehäusebereichs 306 abwärts gerichtet.
Die untere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung 300 umfaßt eine Mehrzahl von Rücklauföffnungen 350, die unter den Düsenöffnungen 346 durch die Zwischendichtspindel 320 gehen, um den Bohrlochzwischenringraum 38B mit dem unteren Werkzeugringraumbereich 316 zu verbinden. Die untere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung 300 umfaßt weiterhin eine Mehrzahl von unteren Waschöffnungen 352, die durch die untere Dichtspindel 322 gehen, um den unteren Werkzeugringraumbereich 316 mit dem unteren Bereich 38G des Bohrlochringraumes zu verbinden.
Die Düsenöffnungen 346 vermitteln eine Möglichkeit zum Lenken der Flüssigkeitsstrahlen auf die Verrohrungsbohrung 13 Zwischenbereich 38B des Bohrlochringraumes. Die Düsenöffnungen sind im akuten Winkel 348 so abwärts gerichtet, daß von der Verrohrungsbohrung 13 im Ringraumzwischenbereich 38B abgewaschene Fremdkörper abwärts in Richtung der Rücklauföffnungeh 350 ausgespült werden.
Der innere Spindelgehäusebereich 306 von Waschwerkzeuggehäuse 209 umfaßt eine Mehrzahl von Zähnen 354, die am unteren Ende des Gehäuses so gebildet sind, daß durch Drehen von Gehäuse 290 Zähne 254 Fremdkörper, wie z. B. Zementrückstände, von der Verrohrungsbohrung 13 abbrechen.
Das Waschwerkzeug wird auf folgende Weise eingesetzt. Beim Absenken des Werkzeuges in Verrohrung 12 wird es durch Drehen des Rohrgestänges 36 mitgedreht. Gleichzeitig wird Flüssigkeit abwärts in en Bohrlochringraum 38 ein gepumpt. Die sich drehenden Zähne 354 brechen Fremdkörper in einem Bereich der Verrohrung los. Bohrlochflüssigkeit strömt durch Verrohrungsringraum 38 und läuft um die oberen und unteren Dichtschalen 294 und 296, jeweils durch Bypaßlaufeinrichtungen 298 und 300 und tritt durch die unteren Waschöffnungen 352 zum Ausspülen der durch die drehenden Zähne 354 erzeugten Fremdkörper aus, sowie um in Rücklaufströmung diese Fremdkörper mit der Bohrlochflüssigkeit durch die längsläufige Gehäusebohrung 302 und das Rohrgestänge 36 zu entfernen.
Nachdem der Bereich des Bohrlochs, der anfänglich von den Zähnen 354 abgeschabt wurde, von den unteren Waschöffnungen 352 gereinigt wurde, wird der Bereich der Verrohrungsbohrung 13 beim weiteren Abwärtsbewegen des Waschwerkzeuges 48 durch Verrohrung 12 von der unteren Dichtschale 297 abgewischt.
Der von der unteren Dichtschale 296 sauber gewischte Bereich von Verrohrungsbohrung 13 wird anschließend mit aus den Düsenöffnungen 346 ausgestrahlter Flüssigkeit gewaschen.
Bei der hier erläuterten Vorgangsweise handelt es sich um einen ununterbrochenen Prozeß, wobei gelöste Fremdkörper aus einem Bereich der Verrohrung Iosgebrochen und durch Rücklaufströmung nach oben durch das Bohrloch befördert werden, währenddessen der nächste Bereich der Verrohrung abgewischt und wiederum der nächste mit Düsenstrahlen gewaschen wird. Diese Schritte laufen gleichzeitig in verschiedenen Bereichen der Verrohrung in der erwähnten Reihenfolge für jeden Bereich der Verrohrung ab.
Weiterhin ist festzuhalten, daß die Bohrlochflüssigkeit, die beim Austritt aus den Düsenöffnungen 346 einen Bereich der Verrohrung mit Düsenstrahlen spült, nachträglich in zeitlicher Abstimmung für die Rückströmung von Fremdkörpern aus dem unteren Bereich der Verrohrung, der neben den unteren Waschöffnungen 352 liegt, benutzt wird.

Betriebsweise

Die Verwendung des Verrohrungsventils 24, zusammen mit dem in FIG. 3A- 3E dargestellten Serienwerkzeug, vermittelt in stark gekrümmten Bohrlochbereichen 22 ein System zur Fertigstellung stark gekrümmter Bohrlöcher, was in einer nennenswerten Reduktion der Konstruktionskosten in solchen Bohrlöchern führt, indem Perforationsmaßnahmen eliminiert werden, da sich der Bedarf für die Einrichtung von Zonenabtrennungen durch Verwendung von Dicht- und Bridge-Plugs erübrigt. Allgemein vermittelt dieses System nennenswerte Ersparnisse in Bohrturmzeiten, die während der Fertigstellung des Böhrlochs aufzuwenden sind.
Die Fertigstellung von Bohrloch 10 unter Verwendung dieses Systems beginnt mit dem Zementieren der Förderverrohrung 12 in Bohrloch 14 mit Zement, wie aus 16 erkenntlich ist.
Insbesondere wird das Bohrloch in den interessanten Zonen zementiert, wo Verrohrungsventile einzusetzen sind, wie z.B. 24, 26 und 28, die vor Einführung der Verrohrung 12 in das Bohrloch ausfindig gemacht wurden. Bei diesem System wird ein Verrohrungsventil, wie z.B. 24, an jeder Stelle neben einer inteessanten unterirdischen Formation, wie z.B. eine der unterirdischen Formationen 30, 32 und 34, angeordnet, wo das Bohrloch angefördert werden soll. Diese interessanten Stellen wurde vorher auf der Grundlage von Aufzeichnungen des Bohrlochs und anderer Reservoirauswertungsdaten festgelegt. Die Verrohrung oder Verschalung 12, in der die angemessene Anzahl von Verrohrungsventilen, wie z.B. 24, vorgesehen ist, wird im Bohrloch 14 zentralisiert und in angemessener Lage einzementiert, wobei bewährte Methoden für das Zementieren in horizontalen Lochanwendungen zum Einsatz kommen.
Nach dem Zementieren ist ein Bohrer- und Stabilisatorlauf durchzuführen, um den größtmöglichen Bereich der Zementrückstände aus dem Boden der Verrohrung 12 im horizontalen Bereich 22 zu entfernen. Die größtmögliche Bohrergröße ist zu nutzen, die sicher durch Verrohrung 12 geht. Nach dem Reinigungslauf bis zur vollen Tiefe des Bohrlochs durch Ausbohren aller Zementrückstände ist die Flüssigkeit in der Verrohrung 12 mit einer klar gefilterten Abschlußflüssigkeit zu wechseln, die in der Fertigstellung des Bohrlochs zur Verwendung kommt, wenn dieser Wechsel noch nicht beim Verdrängen des letzten Zement-Plugs beim Zementieren stattgefunden hat. Der nächste Einlauf in das Bohrloch erfolgt mit dem Serienwerkzeug, das in FIG. 3A-3E dargestellt ist, incl. Positionierwerkzeug 44, Spülwerkzeug 46 und Waschwerkzeug 48, wie es schematisch in FIG. 1 dargestellt ist. In FIG. 1 wird dieses Werkzeug so dargestellt, wie es anfänglich in den senkrechten Bereich 18 von Bohrloch 10 eingelassen wird. Die Werkzeugbaugruppe geht durch den gebogenen Bereich 20 und läuft in den horizontalen Bereich 22 von Bohrloch 10 ein. Die Werkzeugbaugruppe muß zunächst bis knapp unter dem tiefstliegenden Verrohrungsventil 28 gefahren werden.
Dann beginnt die hydraulische Spülung mit der klaren, gefilterten Abschlußflüssigkeit. Die hydraulische Spülung erfolgt mit Hilfe des Spülwerkzeugs 46, in dem Flüssigkeit so abwärts in das Rohrgestänge 36 und aus den Düsenöffnungen 210 gepumpt wird, daß die Hochdruckstrahlen der Flüssigkeit auf die Innenwand der Verrohrungsbohrung 13 einwirken. Das Rohrgestänge wird dann gedreht, währenddessen das Spülwerkzeug 46 aufwärts durch das Verrohrungsventil 28 geführt wird, um alle restlichen Zementrückstände aus den Aussparungen des Innendurchmessers des Verrohrungsventils 28 zu beseitigen. Diese Maßnahme ist besonders dann wichtig, wenn sich das Verrohrungsventil 28 im gekrümmten Bohrlochbereich befindet, da an den unteren Innenflächen des Verrohrungsventils 28 nennenswerte Ablagerungen von Zement vorhanden sein werden. Das Entfernen dieser Zementrückstände ist zum Gewährleisten des ordentlichen Eingriffs des Positionierwerkzeuges 44 in Gleithülse 66 besonders wichtig. Im laufe des Spülbetriebs ist das Positionierwerkzeug 44 auf eine seiner Zwischenpositionen vorzufahren, wie sie z.B. durch Nasenpositionen 104B oder 104F dargestellt sind, so daß das Positionierwerkzeug 44 aufwärts durch Verrohrungsventil 48 geführt werden kann, ohne in die Gleithülse 6 von Verrohrungsventil 28 einzugreifen.
Zu beachten ist, daß sich der Gebrauch der Begriffe "aufwärts" oder "abwärts" im Zusammenhang mit der Bewegungsrichtung im Bohrloch auf die Bewegung entlang der Bohrlochachse jeweils auf Bohrloch-aufwärts oder -abwärts bezieht, was in vielen Fällen nicht genau lotrecht ist und in einigen Fällen in einem horizontal ausgerichteten Bereich des Bohrlochs sogar horizontal bedeuten kann.
Nach dem hydraulischen Ausspülen der erstbehandelten internen Bohrung des Verrohrungsventils 28 wird das Positionierwerkzeug 44 zurück durch das Verrohrungsventil 28 abgesenkt und in die Position vorgefahren, die durch Nasenposition 184D angezeigt ist. Das Positionierwerkzeug 44 wird dann so aufwärts gezogen, daß der untere Keil 176 in die unteren Eingriffsblöcke 166 eingreift, um diese radial nach außen zu zwingen, so daß ihre aufwärts gerichteten Ansätze 170 in Ansatz 126 der Gleithülse 66 eingreifen.
Um eine Aufwärtszugkraft von ca. 44000 N auf die Gleithülse 66 des Verrohrungsventils 28 anzusetzen, wird das Rohrgestänge 36 nach oben gezogen. Die interne Spannpatrone 76, die zunächst in die erste Rille 78 des Ventilgehäuses 50 eingreift, wird infolge der aufwärtswirkenden Druckkraft von 44000 N zusammengedrückt und aus der ersten Rille 78 gelöst.
Während sich die interne Spannpatrone 76 zusammendrückt und löst, läßt ein Nachlassen der aufwärts wirkenden Zugkraft festzustellen, d.h. das erste Anzeichen des Beginns der Öffnungsfolge. Die Gleithülse 66 wird bis zum Anschlag weiter gezogen, was durch plötzlichen Anstieg der Gewichtsanzeige an der Oberfläche festzustellen ist, wenn die Oberseite der Gleithülse 66 mit dem unteren Ende 63 der oberen Handlingsub 65 Kontakt nimmt, siehe FIG. 4B. An dieser Stelle geht die Spannpatrone 76 in die zweite Verklinkungsrille 80.
Zu diesem Zeitpunkt wird die aufwärtswirkende Zugkraft soweit reduziert, daß eine aufwärtswirkende Zugkraft von ca. 22000 N bis 35000 N, die sich auf die Öffnungsblöcke 166 auswirkt beibehalten wird. Während diese aufwärtswirkende Zugkraft beibehalten und die Öffnungsblöcke 166 im betriebsmäßigen Eingriff mit Ansatz 126 der Gleithülse 66 ist, beginnt das Drehen des Rohrgestänges 36 mit der geringstmöglichen Drehzahl. Während sich das Rohrgestänge 36 dreht, dreht sich gleichfalls das Spülwerkzeug 224 mit, daß mittels Spülspindel 224 mit dem Rohrgestänge verbunden ist. Bei langsamer Drehung des Rohrgestänges 36 und des Spülwerkzeuges 46 wird Flüssigkeit abwärts in das Rohrgestänge 36 gepumpt und tritt aus den Düsenöffnungen 210 aus.
Wenn sich Gleithülse 66 wie oben erläutert aufwärts in ihre Öffnungsstellung bewegt, wird jede der Hülsenverbindungsöffnungen 94 mit der jeweiligen Gehäuseverbindungsöffnung 56 abgestimmt, siehe FIG. 4D. Außerdem werden die Düsenöffnungen 210 des Spülwerkzeuges 46 mit einer Mehrzahl von längsläufig im Abstand befindlichen Ebenen 354, 356, 358 und 360 (siehe FIG. 4D) abgestimmt, auf denen die Hülsenöffnungen 56 und Gehäuseöffnungen 94 liegen. Die in FIG. 4D dargestellten Ebenen 354, die durch 360 gehen, sind hochkant dargestellt und laufen kreisförmig aus der Ebene des Blatts, auf dem FIG. 4D gezeichnet ist.
Das Spülwerkzeug 46 wird gedreht, während die Düsenöffnungen 210 mit Ebenen 354-360 so abgestimmt sind, daß die zersetzbaren Stöpsel 96 und 98, die zunächst in den Gehäuseverbindungsöffnungen 56 und Hülsenverbindungsöffnungen 94 positioniert sind, wiederholt in Kontakt mit den Flüssigkeitsströmen aus den Düsenöffnungen 210 gebracht werden, um die Stöpsel zu zersetzen.
Nachdem die Stöpsel lange genug ausgespült wurden, um das Verstopfungsmaterial zu beseitigen, können die Bohrlochschieber 40 (siehe FIG. 1) geschlossen und das Bohrloch 10 zum Pumpen von Flüssigkeit in die Formation 34 neben dem Verrohrungsventil 28 unter Druck gestellt werden, um aufgrund der zu erwartenden Formationspaltdrücke und Druckgrenzen der Bohrlochschieber 40 sowie der Verrohrung 12 zu bestätigen, ob die Stöpselentfernung wünschenswert und machbar ist.
Nach abgeschlossenem Ausspülen der Stöpsel und Beenden der Druckprüfungen wird das Positionierwerkzeug 44 in eine Stellung vorgefahren, die als Nasenposition 184A gekennzeichnet ist, wobei die Positionierspindel 132 relativ zur Aufnehmereinrichtung 130 soweit abwärts geht, bis der obere Keil 174 in die Verschlußblöcke 154 eingreift. Während sich das Positionierwerkzeug 44 abwärts durch das Verrohrungsventil 28 bewegt, werden die Verschlußblöcke 154 nach außen gedrückt und ihre abwärts gerichteten Ansätze 162 in Ansatz 128 von Gleithülse 66 eingreifen. Dann wird ein Abwärtsdruck von ca. 44000 N auf die Gleithülse 66 angesetzt, um das Zusammendrücken der Spannpatrone 76 zu bewirken und diese aus dem Eingriff mit der oberen Rille 80 zu entfernen. Die Hülse 66 geht dann soweit abwärts, bis Spannpatrone 76 in die untere Rille 78 eingreift und das Ventil wieder in der in FIG. 2A-2E gezeigten Stellung ist, mit Ausnahme, daß die Stöpsel jetzt zersetzt und aus den Hülsenöffnungen 94 sowie den Gehäuseöffnungen 56 entfernt sind.
Bei Bedarf kann dann Bohrlochschieber 40 wieder geschlossen und die Verrohrung einer erneuten Druckprüfung ausgesetzt werden, um zu bestätigen, ob das Verrohrungsventil 28 tatsächlich geschlossen ist, Dann geht das Rohrgestänge aufwärts zum nächsttiefsten Verrohrungsventil, wie z.B. Verrohrungsventil 26, wo der Ablauf wiederholt wird. Nachdem Verrohrungsventil 26 in der angegebenen Weise behandelt wurde, wird das Rohrgestänge wieder zum nächsttiefsten Verrohrungsventil gebracht, bis letztlich alle Verrohrungsventile zum Entfernen aller Zementrückstände hydraulisch ausgespült und dann geöffnet wurden, um ihre Stöpsel auszuspülen, wonach die Ventile wieder geschlossen wurden.
Nachdem alle Verrohrungsventile ausgespült und wieder verschlossen wurden, ist das Serienwerkzeug bis an den oberen Rand der Verschalung herauszuziehen, andernfalls bis zum obersten Bereich des gekrümmten Bereichs 22 von Verrohrung 12 und dann rückzuwaschen. Rückwaschen erfolgt durch umgekehrte Flüssigkeitsströmung abwärts in den Bohrlochringraum 38 durch Bypaßläufe 298 und 300 von Waschwerkzeug 48, dann zurück durch Bohrung 302 von Waschwerkzeug 48 und aufwärts durch Rohrgestänge 36. Die Verrohrung wird abwärts rückgewaschen, während das Rohrgestänge abwärts durch das Bohrloch bewegt wird, bis die Verrohrung zur tiefsten Stelle zum Entfernen aller Fremdkörperrückstände, die sich aus der hydraulischen Spülung ergeben, rückgewaschen wurde, um die Verrohrung auf die Hauptanförderung vorzubereiten. Nach abgeschlossenem Rückwaschen wird das Serienwerkzeug aus dem Bohrloch entfernt, um die für das Anfördern erforderliche Werkzeuggruppe zu montieren, wie z.B. für eine Spaltenbildung.
FIG. 6 demonstriert ein Serienwerkzeug zum Anfördern, wobei es sich in diesem Fall um ein Werkzeug zur Spaltenbildung handelt, das sich in Bohrloch 10 befindet. Das Serienwerkzeug für die Spaltenbildung umfaßt u.a. ein Waschwerkzeug 48, das an der Unterseite des Positionierwerkzeuges 44 angebracht ist, das sich unter einer Dichteinrichtung 362 befindet und die alle an Rohrgestänge 36 hängen. Weitere Hilfsmittel, wie z.B. Rückschlagventile oder ähnliches, können ebenfalls in das Serienwerkzeug aufgenommen werden.
Das in FIG. 6 dargestellte Serienwerkzeug wird bis zum Boden der Verrohrung 12 gefahren, wo das Positionierwerkzeug 44 in das unterste Verrohrungsventil 28 eingreift, um Gleithülse 66 von Verrohrungsventil 28 auf eine Öffnungsstellung zu bewegen, wo seine Hülsenverbindungsöffnungen 94 mit seinen Gehäuseverbindungsöffnungen 56 abgestimmt sind.
Die Stöpsel der Öffnungen wurden bereits ausgespült, weshalb das Innere der Verrohrung 12 durch die geöffneten Öffnungen 94 und 56 mit der umliegenden Formation 34 in Verbindung ist, wenn Gleithülse 66 in ihre Öffnungsstellung bewegt wird.
Dann wird Positionierwerkzeug 44 aus dem Eingriff mit Gleithülse 66 genommen und das Serienwerkzeug an die gewünschte Stelle über dem Hülsenventil 28 gebracht, wo Dichtung 362 gesetzt ist. Dann wird Zone 34 nach Bedarf angefördert. Bei einem Spaltenbildungswerkzeug wird Spaltflüssigkeit durch die Öffnungen des Verrohrungsventils 28 in die umliegende Formation gepumpt, um Spalten 364 zu bilden. Fachkundigen werden erkennen, daß viele andere Methoden der Anförderung an Formation 34 durch das Verrohrungsventil 34 durchgeführt werden können, wie z.B. Säuern und ähnliches.
Nach Anförderung kann Zone 34 nach Bedarf gereinigt und geprüft werden, wobei Rücklauf durch das Rohrgestänge 36 gefördert wird. Nach Abschluß der Prüfung wird Zone 34 abgesperrt, um Bohrlochkontrolle beizubehalten, wobei die Dichteinrichtung 362 ausgesetzt wird. Dann werden Verrohrung 12 und das Innere des Verrohrungsventils 28 nochmals durch Waschwerkzeug 48 rückgewaschen, um Bruchsand und Kornfraktionen aus der Fraktion aus dem Inneren von Verrohrung 12 und Verrohrungsventil 28 zu entfernen. Das Verrohrungsventil 28 wird dann wieder mit dem Positionierwerkzeug 44 in Eingriff und dessen Gleithülse 66 in die Verschlußstellung gebracht.
Im Anschluß wird das Serienwerkzeug zum nächsttiefsten Verrohrungsventil 26 bewegt und der Ablauf zum Spalten der Formation 32 wiederholt; anschließend wird das Verrohrungsventil 26 rückgewaschen und wieder verschlossen. Das Serienwerkzeug wird dann zum nächsten Verrohrungsventil 24 bewegt und der Vorgang wiederholt.
Nach Fertigstellung aller unterirdischen Formationen 30, 32 und 34 können die Verrohrungsventile 24, 26 und 28 wieder, bei Bedarf wahlweise, geöffnet werden, um das Einführen einer Förderdichteinrichtung oder eines anderen anzuhängenden Förderserienwerkzeuges vorzubereiten. Dann wird das in FIG. 6 dargestellte Spaltwerkzeug aus dem Bohrloch entfernt.
FIG. 7 demonstriert eine mögliche Fertigstellung der unteren Zone 34 von Bohrloch 10. Vor Entfernung des in FIG. 6 dargestellten Serienwerkzeuges wurde die Gleithülse 66 des untersten Verrohrungsventils 28 in eine Öffnungsstellung bewegt. Dann, nach der in FIG. 6 dargestellten Entfernung des Serienwerkzeuges, werden ein Förderrohrgestänge 366 und eine Produktionsdichteinrichtung 368 in ihre jeweilige Position gefahren und über dem unteren Verrohrungsventil 28 gesetzt. Flüssigkeiten aus der unterirdischen Formation 34 wird dann durch das Verrohrungsventil 28 und aufwärts durch das Förderrohrgestänge 366 gefördert.
So läßt sich erkennen, daß diese Erfindung die erwähnten Ziele und Vorteile, die sich aus ihrem Gebrauch ergeben, ohne weiteres erzielt.

Claims

1. An einem Rohrgestänge (36) gefahrene Einrichtung zum Reinigen einer Verrohrung (13), wobei besagtes Rohrgestänge und Verrohrung dazwischen einen Bohrlochringraum (38) bilden und sich das Gerät aus einem Gehäuse (290) mit Verbindungsmöglichkeit (292) zum Anschluß des besagten Gehäuses an der besagten Verrohrung zusammensetzt; eine obere Dichteinrichtung (294), verbunden mit dem besagten Gehäuse, zum Abdichten zwischen dem besagten Gehäuse und der besagten Verrohrung sowie zum Bilden eines oberen Bereichs (38A) des besagten Bohrlochringraumes über der besagten oberen Dichteinrichtung; eine untere Dichteinrichtung (296), unter der besagten oberen Dichteinrichtung mit dem besagten Gehäuse verbunden, zum Abdichten zwischen dem besagten Gehäuse und der besagten Verrohrung sowie zum Bilden eines Zwischenbereiches (38B) des besagten Bohrlochringraumes zwischen den besagten oberen und unteren Dichteinrichtungen und zum Bilden eines unteren Bereichs (38C) des besagten Bohrlochringraumes unterhalb der besagten unteren Dichteinrichtung; wobei das besagte Gehäuse eine obere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung (298) aufweist, die dort zur Verbindung des oberen Bereichs (38A) und des besagten Zwischenbereichs (38B) des besagten Bohrlochringraumes (38) gebildet is, so daß im Einsatz Flüssigkeit, die abwärts in den besagten Bohrlochringraum gepumpt wird, um die besagte obere Dichteinrichtung umgeleitet und in den besagten Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes geführt wird, um die besagte Verrohrung im besagten Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes zu waschen; eine untere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung (300), gebildet im besagten Gehäuse, zur Verbindung des besagten Zwischenbereiches (38B) und des besagten unteren Bereichs (38C) des besagten Bohrlochringraumes, so daß im Einsatz Flüssigkeit aus dem besagten Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes um die besagte untere Dichteinrichtung (296) und in den besagten unteren Bereich des besagten Bohrlochringraumes zum Waschen der besagten Verrohrung unter besagter Dichteinrichtung geleitet wird; sowie eine längsläufige Gehäusebohrung (302), die durch besagtes Gehäuse läuft, ausgestattet mit einem offenen unteren Ende (304), so daß im Einsatz Flüssigkeit im besagten unteren Bereich des besagten Bohrlochringraumes durch die besagte Gehäusebohrung und besagtes Rohrgestänge zurückströmen kann, um Fremdkörper aus der besagten Verrohrung zu entfernen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die besagte obere Dichteinrichtung (294) eine aufwärts gerichtete Dichtschale und die besagte untere Dichteinrichtung (296) eine abwärts gerichtete Dichtschale ist.

3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, wobei die besagte obere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung (298) eine Düsenöffnungseinrichtung (346) beinhaltet, die im besagten Gehäuse zwischen den besagten oberen (294) und unteren (296) Dichteinrichtungen gebildet ist, mit der ein Flüssigkeitsstrahl auf die besagte Verrohrungsbohrung im besagten Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes gerichtet wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, wobei die besagte Düsenöffnungseinrichtung (346) im akuten Winkel abwärts auf eine längsläufige Achse (156) des besagten Gehäuses (290) gerichtet ist, so daß aus der besagten Verrohrung ausgespülte Fremdkörper nach unten ausgetragen werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die besagte untere Flüssigkeits-Bypaßeinrichtung (300) eine Rücklauföffnung (250) beinhaltet, die im besagten Gehäuse (290) zwischen der oberen (294) und unteren (296) Dichteinrichtung und unterhalb der besagten Düsenöffnungseinrichtung (346) gebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das besagte Gehäuse eine innere Spindel (306) mit längsläufiger Gehäusebohrung (302) aufweist, die durch das Gehäuse läuft; eine Dichtspindelbaugruppe (308), die konzentrisch um die besagte innere Spindel angeordnet ist und einen Werkzeugringraum (310) zwischen der besagten inneren Spindel und der besagten Dichtspindelbaugruppe bildet; sowie eine Dichteinrichtung (312) zwischen der besagten inneren Spindel und der besagten Dichtspindelbaugruppe, womit der besagte Werkzeugringraum in einen oberen Werkzeugbereich (314) und einen unteren Werkzeugbereich (316) unterteilt wird, die jeweils Bestandteil der oberen (298) und unteren (300) Bypaßlaufeinrichtung sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die besagte Dichtspindelbaugruppe (308) eine obere Dichtspindel (318) sowie eine Zwischendichtspindel (320) umfaßt, die in einen unteren Bereich der besagten oberen Dichtspindel eingreift; sowie eine untere Dichtspindel (322), die in einen unteren Bereich der besagten Zwischendichtspindel eingreift.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die besagte obere Dichteinrichtung (294) eine aufwärts gerichtete obere Dichtschale mit einem Ankerringbereich (332) hat, der zwischen der besagten oberen Dichtspindel (318) und besagter Zwischendichtspindel (320) vorgesehen ist; wobei weiterhin die besagte untere Dichteinrichtung (296) eine abwärts gerichtete untere Dichtschale ist, die einen Ankerringbereich (336) hat, der zwischen der besagten Zwischendichtspindel (320) und besagter unterer Dichtspindel (322) vorgesehen ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die besagte Flüssigkeits- Bypaßlaufeinrichtung (298) eine Einlauföffnung (344) hat, die durch die besagte obere Dichtspindel (318) geht, um den besagten oberen Bereich (38A) des besagten Bohrlochringraumes (38) mit dem besagten oberen Werkzeugringraum (314) verbindet sowie eine Düsenöffnung (346), die durch die besagte Dichtspindel läuft, um den besagten oberen Werkzeugringraumbereich mit besagtem Zwischenbereich des besagten Bohrlochringraumes verbindet; und einer Rücklauföffnung (350, die durch die besagte Zwischendichtspindel (320) unter der besagten Düsenöffnung (346) geht, um den besagten Zwischenbereich (38B) des besagten Bohrlochringraumes mit dem besagten Werkzeugringraumbereich (316) zu verbinden und eine untere Waschöffnung (352), die durch die besagte untere Dichtspindel (322) geht, um den besagten unteren Werkzeugringraumbereich (316) mit dem besagten unteren Bereich (38C) des besagten Bohrlochringraumes zu verbinden.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das besagte Gehäuse (290) eine Mehrzahl von Zähnen (354) aufweist, die am unteren Ende des besagten Gehäuses gebildet sind, so daß beim Drehen des besagten Gehäuses die besagten Zähne zum Lösen von Ablagerungen in der besagten Verrohrung führen.