EP2458134A2 - Reinigungsvorrichtung zur Untertage-Anwendung in Bohrlochkomplettierungen von Tiefbohrungen - Google Patents

Reinigungsvorrichtung zur Untertage-Anwendung in Bohrlochkomplettierungen von Tiefbohrungen Download PDF

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EP2458134A2
EP2458134A2 EP11007552A EP11007552A EP2458134A2 EP 2458134 A2 EP2458134 A2 EP 2458134A2 EP 11007552 A EP11007552 A EP 11007552A EP 11007552 A EP11007552 A EP 11007552A EP 2458134 A2 EP2458134 A2 EP 2458134A2
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EP
European Patent Office
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cleaning
cleaning device
sleeve
tools
head
Prior art date
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EP11007552A
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EP2458134A3 (de
EP2458134B1 (de
Inventor
Robert Ritschel
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Welltec AS
Original Assignee
RWE Dea AG
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Publication date
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Publication of EP2458134A3 publication Critical patent/EP2458134A3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/02—Scrapers specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1014—Flexible or expansible centering means, e.g. with pistons pressing against the wall of the well
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/02—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for locking the tools or the like in landing nipples or in recesses between adjacent sections of tubing

Definitions

  • the invention relates to a cleaning device for underground use in well completions of deep wells, in particular for cleaning casings or tubings in the range of nipple profiles in the tubing for discontinuing measuring devices, tools, safety valves or other closure devices, with at least one cleaning head, the at least one radially aus constitue arrangement of cleaning tools comprises, which are rotatably engageable with the inner wall of the pipe string.
  • WO 2009/108068 A1 is a hydraulic cleaning tool for removing mineral deposits on the inside of casings and valves described.
  • This cleaning tool consists of a base body with drive and brush head, which is drained into a slickline or wireline into the well, is braced in the well and cleans by means of radially extendable brush the respective area of the casing pipes or delivery pipes.
  • the cleaning device comprises a hydraulic pump, which secures the basic housing of the cleaning device by means of radially extendable clamping jaws in the borehole.
  • the hydraulic pump also provides the pressure needed to extend the brushes against the inner wall of the borehole.
  • the device is deposited by means of wireline in the borehole, with an activation of the electric motor and operation of the hydraulic pump by increasing the tensile forces on the wireline.
  • the invention is therefore based on the object to improve a cleaning tool of the type mentioned in this regard.
  • the object underlying the invention is achieved by a cleaning device for underground application in well completions of deep wells, in particular for cleaning delivery pipes in the range of nipple profiles in the tubing for discontinuing measuring devices, tools, safety valves or other closure devices, with at least one cleaning head, the at least one radially exhibitable arrangement of Includes cleaning tools, which are rotatably engageable with the inner wall of the pipe string, wherein the cleaning device is characterized in that the cleaning tools are weight-actuated expelled.
  • the cleaning device according to the invention can also be used for cleaning casings.
  • the cleaning device according to the invention has the advantage that a hydraulic actuation of the cleaning tools in the sense of a deployment movement in the desired depth is not required. Rather, the cleaning device can be activated in the manner of a valve, a closure body or other tool in the borehole or, for example, in the production tubing in a nipple profile, wherein the weight of the activation tools are issued upon activation.
  • the cleaning tools are arranged on at least one radially expandable tool carrier, which can be actuated in a nipple profile.
  • the cleaning tools are weight-actuated in rotation displaceable (for example, the Brumm Vietnamese), so that when activating the cleaning device a raising movement of the cleaning tools is superimposed with a rotational movement and possibly with an axial movement in the borehole, so possibly an electro-hydraulic Drive for the cleaning device is completely dispensable.
  • rotation displaceable for example, the Brumm Vietnamese
  • electro-hydraulic Drive for the cleaning device is completely dispensable.
  • the cleaning tools are provided on the circumference of at least one radially expandable sleeve as a tool carrier.
  • the cleaning head may comprise at least one complementary to the sleeve and relative to this axially and relatively displaceable to this cylindrical portion whose outer diameter corresponds approximately to the inner diameter of the flared sleeve and which is driven by weight driven into the sleeve.
  • the sleeve and the cylinder portion may for example also be guided into one another such that a rotational movement is triggered by the driving operation.
  • the cleaning head is preferably provided in the region of its downhole end with a locking mechanism that allows activation of the cleaning device in the direction of gravity in a nipple profile.
  • the locking mechanism may include radially extendable and retractable locking protrusions or else shear pins or the like.
  • the locking mechanism can be unlocked on the Ausstellvorgang the cleaning tools, so that the cleaning device after the extension of the cleaning tools axially in the borehole is displaced.
  • the cleaning head is designed as a brush head with brushes as a cleaning tool.
  • the cleaning device in an expedient embodiment, it is provided that it is provided with at least one main body and a drive disposed in the base body, wherein the cleaning head is arranged on a leading end of the base body in the installed position in the borehole and the main body means for rotationally fixed locking in the well completion.
  • the cleaning head may be provided with at least one collar section, by means of which a weight-force-operated display of the cleaning tools or adaptation of the cleaning tools to the inner diameter of the roughing is facilitated.
  • the cleaning head comprises at least one arrangement of different cleaning brushes with different degrees of hardness.
  • the cleaning head comprises at least one brush spiral, which enables a helical / spiral cleaning of the borehole in the corresponding depth.
  • FIGS. 1 to 8 a part of a production tubing string 1 is shown in a well completion 2 of a deep well, which was previously made, for example, in the Rotary process.
  • the cleaning device 3 according to the invention, only the cleaning head 4 is shown in the figures.
  • a main body of the cleaning device with drive and clamping jaws for clamping in the conveying pipe string 1 is not shown for reasons of simplification.
  • the cleaning device 3 comprises a main body, which forms a housing for an electric drive.
  • the main body is lowered to a not shown wireline or slickline in the production tubing 1.
  • a drill collar 5 and be arranged at the leading end of the cleaning head 4.
  • the conveyor pipe string 1 is shown in the region of an attached in this landing nipple 6.
  • the landing nipple 6 comprises a profile region 7a and a sealing portion 7b and serves for receiving, for example, a so-called lock mandrel of a safety valve or a closure plug or the like in the conveyor pipe strand 1 device, the profile region 7a is provided with locking ribs / locking grooves, which are provided with corresponding locking devices of cooperate in the landing nipple tools.
  • a so-called no-go shoulder of the landing nipple 6 is referred to, which causes the settling of a tool in the landing nipple 6 that the weight of the drill collar 5 or more drill collars acts on the tool to be dropped.
  • FIG. 3 illustrates the retraction of the cleaning device 3 to a not shown wireline in the production tubing 1.
  • the cleaning head 4 is visible, which forms the leading end of the cleaning device 3 in the conveying tube 1.
  • no-go-dogs are formed as radially issued, spring-loaded held in the raised position shear pins that protrude radially so far that they sit on the no-go shoulders 8 of the landing nipple 6 when lowering the cleaning device 3 within the production tubing 1 with these come into contact, with the result that the entire weight of the cleaning device 3 is supported on the no-go shoulders.
  • the shaft 9 of the cleaning head 4 is arranged axially displaceable on the cleaning head 4.
  • the sleeve 11 is provided with longitudinal slots 12 and thus radially expandable.
  • the weight acts on the cleaning device 3 such that a driving of the shaft 9 takes place in the sleeve 11, with the result that the sleeve is radially expanded and in its final position completely encloses the shaft 9.
  • the shaft 9 is provided on its side facing the sleeve 11 with a conical shoulder 13, which facilitates the driving of the shaft 9 into the sleeve 11.
  • the shaft 9 is further provided with unspecified longitudinal ribs, which cause an anti-rotation in the cleaning position with the longitudinal slots 12.
  • helical bristles 14 are arranged, which serve as cleaning tools.
  • the leading end of the cleaning head 4 facing bristles 14 are made of a softer material and slightly shorter than the upper brush, whereas the leading end of the cleaning head 4 facing away from bristles 14 made of a harder material, such as steel or brass and longer than the lower Brushes are.
  • bristles 14 or brushes and scrapers or plastic baffle plates can be provided.
  • a complete sliding of the sleeve 11 on the shaft 9 causes in the end position of the sleeve 11 retraction of the no-go indicators 10 via an actuating mechanism, not shown, with the result that the cleaning device 3 can be moved a little further into the conveyor pipe 1 , as for example in FIG. 7 is shown.
  • the cleaning head 4 is retracted so far into the conveying pipe string 1 that the bristles 14 extend both in the profile area 7a and in the sealing area 7b of the landing nipple 6.
  • the main body of the cleaning device 3 above the landing nipple 6 in the conveyor pipe 1 in a known manner with jaws / grippers clamped rotatably, so that on the electric drive of the cleaning device 3, the cleaning head 4 is set in rotation.
  • the helically arranged bristles 14 on the sleeve 11 thereby effect a cleaning of both the profile region 7a and the sealing region 7b of the landing nipple down into the conveyor pipe line 1.
  • the cleaning device 3 is kept in tension via a slickline or wireline wire to ensure that the desired well level is maintained.
  • the cleaning device 3 in the profile region 7a of the landing nipple 6 by helically downwardly directed bristles 14 in a clockwise rotation generate a downward force and promote deposits from the zone to be cleaned in an attached small catch basket (bailer).
  • This collection basket is not shown in the drawings for the sake of simplicity.
  • harder bristles steel, brass
  • softer bristles / brushes or scrapers plastics
  • the drive not shown, can be ensured by wireline via a motor or via slickline with a battery-motor combination.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zur Untertage-Anwendung in Bohrlochkomplettierungen (2) von Tiefbohrungen, insbesondere zur Reinigung von Förderrohren im Bereich von Landenippeln zum Absetzen von Werkzeugen. Die Reinigungsvorrichtung umfasst einen Reinigungskopf (4), der wenigstens eine radial ausstellbare Anordnung von Reinigungswerkzeugen umfasst, die mit der Innenwandung des Rohrstrangs rotierenden Eingriff bringbar sind und zeichnet sich dadurch aus, dass die Reinigungswerkzeuge gewichtskraftbetätigt ausstellbar sind

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zur Untertage-Anwendung in Bohrlochkomplettierungen von Tiefbohrungen, insbesondere zur Reinigung von Futterrohren (Casings) oder Förderrohren (Tubings) im Bereich von Nippelprofilen im Rohrstrang zum Absetzen von Messeinrichtungen, Werkzeugen, Sicherheitsventilen oder sonstigen Verschlusseinrichtungen, mit wenigstens einem Reinigungskopf, der wenigstens eine radial ausstellbare Anordnung von Reinigungswerkzeugen umfasst, die mit der Innenwandung des Rohrstrangs rotierend in Eingriff bringbar sind.
  • Beim Setzen von sogenannten Lock Mandrel Systemen in Bohrlochkomplettierungen kann es aufgrund von Sand, Sedimenten, Rückständen von Bohrspülung oder Zement, Wachs oder anderen organischen Verbindungen Verschmutzungen beispielsweise im Bereich von Landenippeln geben. Hierdurch besteht die Gefahr eines ungewollten Lösens des Lock Mandrels. Diese Probleme ergeben sich insbesondere durch Verschmutzen der Nippelprofile im Rohrstrang, welche in erster Linie dazu dienen, in den Nippelprofilen abzusetzende Einrichtungen wie beispielsweise Verschlussstopfen, Sicherheitsventile, Messeinrichtungen und dergleichen zu verriegeln.
  • Bei verschmutzten Nippelprofilen kann es vorkommen, dass die Profile nicht mit der vollen Kontaktfläche, an der in dem Landenippel abzusetzenden Einrichtung anliegen, so dass diese nicht die gesamte abzusetzende Last tragen können. Das zum Absetzen verwendete Setzgerät kann sich dennoch lösen und fährt wieder aus der Bohrung aus, in einem solchen Fall wird fälschlicher Weise davon ausgegangen, dass die abzusetzende Einrichtung, beispielsweise ein Lock Mandrel, richtig verriegelt ist.
  • Beim anschließenden Anfahren der Bohrung besteht die Gefahr eines ungewollten Lösens des Lock Mandrels und der angehängten Werkzeuge durch Differenzdruck, wie beispielsweise Untertage-Sicherheitsventile (SCSSV-Surface Controlled Subsurface Safety Valve). Ein ungewolltes Lösen der nicht korrekt abgesetzten Werkzeuge erfordert Aufwältigungsarbeiten in der Bohrung und ggf. aufwendige Reparaturmaßnahmen übertage.
  • Um ein unkorrektes Absetzen solcher Einrichtungen in der Bohrung zu vermeiden, ist bekannt, die betreffenden Nippelprofile mittels entsprechender Gerätschaften zu reinigen.
  • Beispielsweise aus WO 2009/108068 A1 ist ein hydraulisches Reinigungswerkzeug zum Entfernen mineralischer Ablagerungen auf der Innenseite von Casings und Ventilen beschrieben. Dieses Reinigungswerkzeug besteht aus einem Grundkörper mit Antrieb und Bürstenkopf, welcher an einer Slickline oder Wireline in das Bohrloch abgelassen wird, im Bohrloch verspannt wird und mittels radial ausfahrbarer Bürsten den betreffenden Bereich der Futterrohre oder Förderrohre reinigt. Die Reinigungsvorrichtung umfasst eine hydraulische Pumpe, die das Grundgehäuse der Reinigungsvorrichtung mittels radial ausfahrbarer Spannbacken im Bohrloch sichert. Die Hydraulikpumpe liefert außerdem den für das Ausfahren der Bürsten gegen die Innenwandung des Bohrlochs benötigten Druck. Die Vorrichtung wird mittels Wireline im Bohrloch abgesetzt, wobei eine Aktivierung des Elektromotors und ein Betrieb der Hydraulikpumpe durch Erhöhung der Zugkräfte an der Wireline erfolgt.
  • Die Überwachung der Auslösung des Reinigungsvorgangs sowie die Ausführung der Reinigungsvorrichtung gemäß WO 2009/108068 sind verhältnismäßig aufwendig.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungswerkzeug der eingangs genannten Art diesbezüglich zu verbessern.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung zur Untertage-Anwendung in Bohrlochkomplettierungen von Tiefbohrungen, insbesondere zur Reinigung von Förderrohren im Bereich von Nippelprofilen im Rohrstrang zum Absetzen von Messeinrichtungen, Werkzeugen, Sicherheitsventilen oder sonstigen Verschlusseinrichtungen, mit wenigsten einem Reinigungskopf, der wenigstens eine radial ausstellbare Anordnung von Reinigungswerkzeugen umfasst, die mit der Innenwandung des Rohrstrangs rotierend in Eingriff bringbar sind, wobei sich die Reinigungsvorrichtung dadurch auszeichnet, dass die Reinigungswerkzeuge gewichtskraftbetätigt ausstellbar sind.
  • Obwohl nicht in erster Linie für diesen Einsatzzweck vorgesehen, kann die Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung auch zur Reinigung von Futterrohren Anwendung finden.
  • Die Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorzug, dass eine hydraulische Betätigung der Reinigungswerkzeuge im Sinne einer Ausstellbewegung in der gewünschten Teufe nicht erforderlich ist. Vielmehr kann die Reinigungsvorrichtung nach Art eines Ventils, eines Verschlusskörpers oder eines anderen Werkzeugs im Bohrloch bzw. beispielsweise im Förderrohrstrang in einem Nippelprofil aktiviert werden, wobei bei der Aktivierung gewichtskraftbetätigt die Reinigungswerkzeuge ausgestellt werden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Variante der Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reinigungswerkzeuge auf wenigstens einem radial expandierbaren Werkzeugträger angeordnet sind, der in einem Nippelprofil betätigbar ist.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Reinigungswerkzeuge gewichtskraftbetätigt in Drehung versetzbar sind (beispielsweise nach dem Brummkreiselprinzip), so dass beim Aktivieren der Reinigungsvorrichtung eine Ausstellbewegung der Reinigungswerkzeuge mit einer Drehbewegung und ggf. mit einer Axialbewegung im Bohrloch überlagert wird, so dass ggf. ein elektrohydraulischer Antrieb für die Reinigungsvorrichtung vollständig entbehrlich ist.
  • Bei einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Reinigungswerkzeuge am Umfang wenigstens einer radial aufweitbaren Hülse als Werkzeugträger vorgesehen sind.
  • Beispielsweise kann der Reinigungskopf wenigstens einen Komplementär zu der Hülse ausgebildeten und relativ zu dieser axial und relativ zu diesem verlagerbaren Zylinderabschnitt umfassen, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der aufgeweiteten Hülse entspricht und der gewichtskraftbetätigt in die Hülse eintreibbar ist.
  • Die Hülse und der Zylinderabschnitt können beispielsweise auch so ineinander geführt sein, dass eine Drehbewegung durch den Eintreibvorgang ausgelöst wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung ist vorgesehen, dass der Reinigungskopf vorzugsweise im Bereich seines im Bohrloch führenden Endes mit einem Verriegelungsmechanismus versehen ist, der ein Aktivieren der Reinigungsvorrichtung in Gewichtskraftrichtung in einem Nippelprofil erlaubt.
  • Der Verriegelungsmechanismus kann radial ein- und ausfahrbare Verriegelungsvorsprünge oder aber auch Scherstifte oder dergleichen aufweisen.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Verriegelungsmechanismus über den Ausstellvorgang der Reinigungswerkzeuge entriegelbar ist, so dass die Reinigungsvorrichtung nach dem Ausfahren der Reinigungswerkzeuge axial im Bohrloch verlagerbar ist.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reinigungskopf als Bürstenkopf mit Bürsten als Reinigungswerkzeug ausgebildet ist.
  • Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass diese mit wenigstens einem Grundkörper und einem in dem Grundkörper angeordneten Antrieb versehen ist, wobei der Reinigungskopf an einem in Einbaulage im Bohrloch führenden Ende des Grundkörpers angeordnet ist und der Grundkörper Mittel zur drehfesten Arretierung in der Bohrlochkomplettierung aufweist.
  • Der Reinigungskopf kann wenigstens mit einem Schwerstangenabschnitt versehen sein, mittels dessen eine gewichtskraftbetätigte Ausstellung der Reinigungswerkzeuge bzw. Anpassung der Reinigungswerkzeuge auf den Innendurchmesser der Verrohung erleichtert wird.
  • Zweckmäßigerweise umfasst der Reinigungskopf wenigstens eine Anordnung verschiedener Reinigungsbürsten mit unterschiedlichen Härtegraden.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Reinigungsvorrichtung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Reinigungskopf wenigstens eine Bürstenwendel umfasst, die eine wendelförmige/spiralförmige Abreinigung des Bohrlochs in der entsprechenden Teufe ermöglicht.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert:
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch ein Bohrloch im Bereich eines Landenippels im Förderrohrstrang,
    Figur 2
    einen Querschnitt durch das Bohrloch entlang der Linien II-II in Figur 1,
    Figur 3
    eine der Figur 1 entsprechende Ansicht mit einer in das Bohrloch eingesetzten Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
    Figur 4
    eine Schnittansicht entlang der Linien IV-IV in Figur 3,
    Figur 5
    eine der Figur 3 entsprechende Ansicht, die den Absatzvorgang der Reinigungsvorrichtung veranschaulicht,
    Figur 6
    eine Schnittansicht entlang der Linien V-V,
    Figur 7
    eine der Figur 5 entsprechende Ansicht, in welcher die Reinigungsvorrichtung nach Aufweitung des Bürstenkopfes in der Endteufe im Bohrloch angeordnet ist und
    Figur 8
    eine Ansicht des Werkzeugträgers mit darauf angeordneten Bürsten.
  • In den Figuren 1 bis 8 ist ein Teil eines Förderrohrstrangs 1 in einer Bohrlochkomplettierung 2 einer Tiefenbohrung dargestellt, welche beispielsweise vorher im Rotary-Verfahren hergestellt wurde. Von der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung 3 ist in den Figuren nur der Reinigungskopf 4 dargestellt. Ein Grundkörper der Reinigungsvorrichtung mit Antrieb und Klemmbacken zur Verspannung im Förderrohrstrang 1 ist aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt.
  • Wie eingangs bereits erwähnt, umfasst die Reinigungsvorrichtung 3 einen Grundkörper, welcher ein Gehäuse für einen elektrischen Antrieb bildet. Der Grundkörper wird an einer nicht dargestellten Wireline oder Slickline in den Förderrohrstrang 1 herabgelassen. An diesem können beispielsweise eine Schwerstange 5 sowie an dem führenden Ende der Reinigungskopf 4 angeordnet sein. In den Zeichnungen ist der Förderrohrstrang 1 im Bereich eines in diesen angesetzten Landenippels 6 dargestellt. Der Landenippel 6 umfasst einen Profilbereich 7a sowie einen Dichtabschnitt 7b und dient zur Aufnahme beispielsweise eines sogenannten Lock Mandrels eines Sicherheitsventils oder eines Verschlussstopfens oder dergleichen in dem Förderrohrstrang 1 abzusetzender Einrichtung, wobei der Profilbereich 7a mit Verriegelungsrippen/Verriegelungsnuten versehen ist, die mit entsprechenden Verschlusseinrichtungen von in dem Landenippel abzusetzenden Wergzeugen zusammenwirken.
  • Mit 8 ist eine sogenannte No-Go Schulter des Landenippels 6 bezeichnet, die beim Absetzen eines Werkzeugs in dem Landenippel 6 bewirkt, dass die Gewichtskraft der Schwerstange 5 oder mehrerer Schwerstangen auf das abzusetzende Werkzeug wirkt.
  • Es wird Bezug genommen auf Figur 3, welche das Einfahren der Reinigungsvorrichtung 3 an einer nicht dargestellten Wireline in den Förderrohrstrang 1 veranschaulicht. In der Darstellung ist der Reinigungskopf 4 sichtbar, der das im Förderrohr 1 führende Ende der Reinigungsvorrichtung 3 bildet.
  • An diesem ist ein zylindrischer Schaft 9 mit radial hervorstehenden No-Go Indikatoren 10 (no-go-dogs) ausgebildet. Diese No-Go Indikatoren 10 sind als radial ausgestellte, federbelastet in der ausgestellten Lage gehaltene Scheerstifte ausgebildet, die radial so weit hervorstehen, dass diese beim Herablassen der Reinigungsvorrichtung 3 innerhalb des Förderrohrstrangs 1 auf den No-Go Schultern 8 des Landenippels 6 aufsitzen bzw. mit diesen in Anlage gelangen, mit der Folge, dass die gesamte Gewichtskraft der Reinigungsvorrichtung 3 sich auf den No-Go Schultern abstützt. Wie dies insbesondere einer Zusammenschau der Darstellungen der Figuren 3, 5 und 7 zu entnehmen ist, ist der Schaft 9 des Reinigungskopfes 4 axial verlagerbar an dem Reinigungskopf 4 angeordnet. Dieser ist bezüglich einer Hülse 11 als Werkzeugträger axial verschiebbar. Die Hülse 11 ist mit Längsschlitzen 12 versehen und somit radial aufweitbar. Beim Absetzen des Reinigungskopfs 4 auf die No-Go Schulter 8 des Landenippels 6 wirkt die Gewichtskraft derart auf die Reinigungsvorrichtung 3, dass ein Eintreiben des Schafts 9 in die Hülse 11 erfolgt, mit der Folge, dass die Hülse radial aufgeweitet wird und in ihrer Endlage vollständig den Schaft 9 umschließt. Der Schaft 9 ist hierzu an seiner der Hülse 11 zugewandten Seite mit einer konischen Schulter 13 versehen, welche das Eintreiben des Schaftes 9 in die Hülse 11 erleichtert. Der Schaft 9 ist weiterhin mit nicht näher bezeichneten Längsrippen versehen, die mit den Längsschlitzen 12 eine Verdrehsicherung in der Reinigungsstellung bewirken.
  • Auf dem Außenumfang der Hülse 11 sind wendelförmig Borsten 14 angeordnet, die als Reinigungswerkzeuge dienen. Die dem führenden Ende des Reinigungskopfs 4 zugewandten Borsten 14 sind aus einem weicheren Material und etwas kürzer als die oberen Bürsten, wohingegen die dem führenden Ende des Reinigungskopfs 4 abgewandten Borsten 14 aus einem härterem Material, beispielsweise aus Stahl oder Messing bestehen und länger als die unteren Bürsten sind. Anstelle von Borsten 14 oder Bürsten können auch Schaber oder Stauscheiben aus Kunststoff vorgesehen sein.
  • Ein vollständiges Aufschieben der Hülse 11 auf den Schaft 9 bewirkt in der Endlage der Hülse 11 ein Einfahren der No-Go Indikatoren 10 über einen nicht dargestellten Betätigungsmechanismus, mit der Folge, dass die Reinigungsvorrichtung 3 noch ein Stück weiter in den Förderrohrstrang 1 eingefahren werden kann, wie dies beispielsweise in Figur 7 dargestellt ist. Der Reinigungskopf 4 ist so weit in den Förderrohrstrang 1 eingefahren, dass sich die Borsten 14 sowohl im Profilbereich 7a als auch in dem Abdichtbereich 7b des Landenippels 6 erstrecken. In dieser Bohrlochteufe wird der Grundkörper der Reinigungsvorrichtung 3 oberhalb des Landenippels 6 im Förderrohrstrang 1 in bekannter Art und Weise mit Klemmbacken/Greifern drehfest eingespannt, so dass über den elektrischen Antrieb der Reinigungsvorrichtung 3 der Reinigungskopf 4 in Drehung versetzbar ist. Die wendelförmig angeordneten Borsten 14 auf der Hülse 11 bewirken dabei eine Abreinigung sowohl des Profilbereichs 7a als auch des Abdichtbereichs 7b des Landenippels nach unten in den Förderrohrstrang 1.
  • Während des Reinigungsvorgangs wird die Reinigungsvorrichtung 3 über einen Slickline- oder Wireline-Draht auf Zug gehalten, um sicher zu stellen, dass die gewünschte Bohrlochteufe gehalten wird. In dieser Teufe kann die Reinigungsvorrichtung 3 im Profilbereich 7a des Landenippels 6 durch wendelförmig nach unten gerichtete Borsten 14 bei einer Rechtsdrehung eine nach unten gerichtete Kraft erzeugen und Ablagerungen aus der zu reinigenden Zone in einen angehängten kleinen Auffangkorb (bailer) fördern. Dieser Auffangkorb ist der Einfachheit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt. Im Profilbereich 7a werden härtere Borsten (Stahl, Messing), im Abdichtbereich an der Dichtfläche werden weichere Borsten/Bürsten oder Schaber (Kunststoffe) verwendet, um die gehonte Fläche nicht zu beschädigen und eine spätere Dichtheit zu gewährleisten. Der nicht dargestellte Antrieb kann per Wireline über einen Motor oder über Slickline mit einer Akku-Motor-Kombination gewährleistet werden.
    • Bezugszeichen:
    • 1.
    Förderrohstrang
    2.
    Bohrlochkomplettierung
    3.
    Reinigungsvorrichtung
    4.
    Reinigungskopf
    5.
    Schwerstange
    6.
    Landenippel
    7a.
    Profilbereich
    7b.
    Abdichtbereich
    8.
    No-Go Schulter
    9.
    Schaft
    10.
    No-Go Indikatoren
    11.
    Hülse
    12.
    Längsschlitze
    13.
    konische Schulter
    14.
    Borsten

Claims (14)

  1. Reinigungsvorrichtung (3) zur Untertage-Anwendung in Bohrlochkomplettierungen von Tiefbohrungen, insbesondere zur Reinigung von Futterrohren oder Förderrohren (1) im Bereich von Nippelprofilen im Rohrstrang zum Absetzen von Messeinrichtungen, Werkzeugen, Sicherheitsventilen oder sonstigen Verschlusseinrichtungen, mit wenigstens einem Reinigungskopf (4) der wenigstens eine radial ausstellbare Anordnung von Reinigungswerkzeugen umfasst, die mit der Innenwandung des Rohrstrangs in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungswerkzeuge gewichtskraftbetätigt ausstellbar sind.
  2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungswerkzeuge auf wenigstens einem radial expandierbaren Werkzeugträger angeordnet sind, der über einen Aktivierungsvorgang und/oder Lokalisierungsvorgang in einem Nippelprofil betätigbar ist.
  3. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungswerkzeuge gewichtskraftbetätigt in Drehung versetzbar sind.
  4. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungswerkzeuge am Umfang wenigstens einer radial aufweitbaren Hülse (11) als Werkzeugträger vorgesehen sind.
  5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (4) wenigstens einen Komplementär zu der Hülse (11) ausgebildeten und relativ zu dieser verlagerbaren Zylinderabschnitt, umfasst, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der aufgeweiteten Hülse (11) entspricht und der gewichtskraftbetätigt in die Hülse (11) eintreibbar ist.
  6. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (11) längstgeschlitzt ist.
  7. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (4) vorzugsweise im Bereich seines im Bohrloch führenden Endes mit einem Verriegelungsmechanismus versehen ist, der ein Aktivieren der Reinigungsvorrichtung in Gewichtskraftrichtung in einem Nippelprofil erlaubt.
  8. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verrieglungsmechanismus radial ein- und ausfahrbare Verrieglungsvorsprünge umfasst, die mit einem Nippelprofil in Eingriff bringbar sind.
  9. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verrieglungsmechanismus über den Ausstellvorgang der Reinigungswerkzeuge entriegelbar ist.
  10. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (4) als Bürstenkopf mit Borsten (14) als Reinigungswerkzeug ausgebildet ist.
  11. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit wenigstens einem Grundkörper und einem in dem Grundkörper angeordneten Antrieb, wobei der Reinigungskopf (4) an einem in Einbaulage im Bohrloch führenden Ende des Grundkörpers angeordnet ist und der Grundkörper Mittel zur drehfesten Arretierung in der Bohrlochkomplettierung (2) aufweist.
  12. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass an dem Reinigungskopf (4) wenigstens ein Schwerstangenabschnitt vorgesehen ist.
  13. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (4) wenigstens eine Anordnung verschiedener Reinigungsbürsten mit unterschiedlichen Härtegraden umfasst.
  14. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (4) wenigstens eine Bürstenwendel umfasst.
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