[发明专利]研磨悬浮液腐蚀系统

说明书

在此公开的研磨悬浮液腐蚀系统具有可引入现有的地基钻孔(1)中的腐蚀单元(11)以产生高压腐蚀射束对在现有的地基钻孔(1)中的材料(6、20)进行研磨悬浮液腐蚀。腐蚀单元(11)可与钻孔注水管路(9)连接并且构造成，由钻孔注水研磨剂悬浮液产生高压腐蚀射束。

技术领域

本发明涉及一种用于在现有的地基钻孔中对材料、例如岩石或管元件进行研磨悬浮液腐蚀的研磨悬浮液腐蚀系统、一种具有这样的研磨悬浮液腐蚀系统的地基钻孔设备和一种用于在现有的地基钻孔中对材料进行研磨悬浮液腐蚀的方法。

背景技术

此处公开的研磨悬浮液腐蚀系统优选应用在基于碳氢化合物的化石燃料、如石油或天然气的现有的钻孔中、尤其是在深海钻孔以及在陆地钻孔中。在开采能源载体储层之后，必须可靠地且在尽可能深的部位封闭现有的钻孔以保护环境。在此通常在钻孔中留有输送管(英语：wells)。在封闭钻孔时常见的问题是，输送管由于地质构造移动和/或由输送器引起的海底下降(尤其是在钻孔区段倾斜以及水平的情况下)而横向相互移动或挤压，因此形成阻塞。为了防止由于输送管壁的这种损坏而泄漏油或天然气，必须在这种损坏部的远端安置混凝土塞子。但是这种损坏部也意味着输送管直径的阻塞或狭窄，从而使得这种损坏部的远端的区段不能借助传统的用于安装混凝土塞子(英语：plug)的工具到达。

在弯曲的或相对错开的输送管中，用于在损坏部位处铣出输送管直径的常规钻头从其推进方向横向偏转并且卡住。这种卡住的钻头或由于其他原因而无意地位于输送管中、同样形成阻塞并且使得输送管狭窄或堵住的工具、例如卡住的包装机(Packer)，它们在本领域中被称为“鱼”。去除鱼称为“捕鱼”。

此外，对于借助钻头进行钻孔和铣削需要所谓的钻机。钻机是在钻井或钻探驳船上的非常大且成本昂贵的结构，其设置用于进行实际的地基钻孔和安置输送管。因此，原则上使用这种大型且成本昂贵的结构自由钻探(freibohren)现有的输送管以对其进行封闭是不经济的。

使用此处公开的根据本发明的研磨悬浮液腐蚀系统借助研磨悬浮液腐蚀来去除阻塞或进行捕鱼相对于传统的钻头一方面具有以下优点，即，在推进方向上没有受到通过弯曲的或相对错开的输送管的影响或没有卡住。此外，此处公开的研磨悬浮液腐蚀系统也用于径向腐蚀输送管，以便例如确保塞子的径向锚固。在此公开的研磨悬浮液腐蚀系统中例如可以使用如在WO2015/124182中描述的喷嘴头。另一方面在此公开的研磨悬浮液腐蚀系统特别有利的是，无需昂贵的钻机，而是可使用所谓的挠性管系统。挠性管系统比钻机具有明显更小的结构以及明显更小的运行成本。在挠性管中，卷起的钢管例如作为钻孔注水管路和/或为了排走岩石样品被置入现有的钻孔中。挠性管系统也可安装到较小的驳船或浮式起重机上并且由此可比钻机更灵活地安装。如在钻机中的转矩传递虽然在挠性管中不能通过卷起的钢管实现，但是这对于此公开的研磨悬浮液腐蚀系统恰巧也不需要。

发明内容

根据本公开的第一方面提供一种研磨悬浮液腐蚀系统，其具有可进入现有的地基钻孔中的腐蚀单元，腐蚀单元用于产生高压腐蚀射束，高压腐蚀射束用于使现有的地基钻孔中的材料研磨悬浮液腐蚀，其中，腐蚀单元可与钻孔注水管路连接并且构造成，由钻孔注水研磨剂悬浮液产生高压腐蚀射束。由此无需敷设用于水-研磨剂-悬浮液的单独管路，而是此处公开的研磨悬浮液腐蚀系统使得能够利用挠性管系统的现有的钻孔注水管路并且使钻孔注水用作研磨悬浮液腐蚀的研磨剂载体。

也称为钻泥(英语：drilling fluid oder mud(钻井液或钻井泥浆))的钻孔注水(Bohrspülung)是在钻孔时根据化石能源载体满足多种功能的具有特殊性能的水基或油基粘性液体，以便有效地将钻出的岩石输送至井下。例如钻孔注水为此可为结构粘度的(strukturviskos)或剪切稀化和/或触变的。钻孔注水通常也比水具有更高的、例如1.5倍或更高的密度。此处公开的系统此时使用这种钻孔注水或为其提供另一功能，即用于借助由钻孔注水研磨剂悬浮液构成的高压腐蚀射束对例如呈阻塞、狭窄部或输送管壁形式的材料进行研磨悬浮液腐蚀的研磨剂载体。