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Dichtungsvorrichtung an einem Absperrschieber für Tiefbohrlöcher
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsvorrichtung an einem Absperrschieber für Tiefbohrlö- cher, bestehend im wesentlichen aus Dichtungsstreifen aus elastisch nachgiebigem Material, z. B. Gum- mi, die in quer über die inneren Enden von gegenseitig beweglichen Schieberhälften sicherstreckenden
Ausnehmungen angeordnet sind und die je eine Auskehlung aufweisen, welche in der Schliessstellung das
Bohrgestänge abdichtend umfassen, wobei diese Auskehlungen sich mit entsprechenden Auskehlungen der
Schieberkörper decken und beidseitig der Auskehlungen schräg gestellte Leitstücke vorgesehen sind, die das Bohrgestänge in die mittig angeordneten Auskehlungen führen.
Bei einer bekannten Dichtungsvorrichtung dieser Art sind die beidseitig der Auskehlungen vorgesehenen schräggestellten Leitstücke nur an den metallenen Schieberkörpern selbst vorgesehen. Das bringt es mit sich, dass gewisse Teile des aus dem elastisch nachgiebigem Material bestehenden Dichtungsstreifens ohne jede Unterstützung sind. Infolgedessen kann dort der Dichtungsstreifen nicht einen so hohen Druck auf das Bohrgestänge abdichtend ausüben, wie es bei einer vollständigen Unterstützung des Dichtungsstreifens möglich wäre.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu vermeiden. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die schräggestellten Leitstücke an den Dichtungsstreifen selbst angeformt sind, wobei die geraden oberen und unteren Kanten der an den Dichtungsstreifen beidseitig der Auskehlung liegenden Stirnabschnitte mit einer zur Längsachse der Schieberhälften lotrechten Ebene entgegengesetzte spitze Winkel einschliessen.
Zwar ist auch eine Dichtungsvorrichtung an einem Absperrschieber für Tiefbohrlöcher bekannt, bei der die aus Gummi bestehenden Dichtungen in quer über die inneren Enden von gegenseitig beweglichen Schieberkörpernsich erstreckenden Ausnehmungen angeordnet sind und je eineAuskehlung aufweisen, welche in der Schliessstellung das Bohrgestänge abdichtend umfasst, und wobei an den Dichtungen selbst schräggestellte Leitstücke angeformt sind. Auch dabei schliessen die geraden oberen und unteren Kanten der beiderseits der Auskehlung liegenden Stirnflächen der Dichtungen spitze Winkel mit einer zur Längsachse der Schieberhälften lotrechten Ebene ein. Abweichend von der Erfindung decken sich dort aber die Auskehlungen der Dichtungen nicht mit entsprechenden Auskehlungen der Schieberkörper.
Vielmehr sind die Auskehlungen der Schieberkörper viel grosser bemessen als diejenigen der Dichtungen, so dass auch dort die Dichtungen neben dem Bohrgestänge oben und unten nicht abgestützt sind, was die oben erörterten Nachteile mit sich bringt. Es kommt hinzu, dass bei dieser bekannten Dichtungsvorrichtung die Dichtung nicht aus einem flachen Streifen sondern aus einem im Querschnitt runden Körper besteht.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Dichtungsvorrichtung ist jeder der Dichtungsstreifen zwischen einem Ober- und einem Unterteil des betreffenden Schieberkörpers angebracht, und die oberhalb und unterhalb der Leitstücke des Dichtungsstreifens liegenden ebenen Stirnflächen dieser Schieberkörperteile verlaufen parallel zu den oberen und unteren Kanten des Stirnabschnittes des Dichtungsstreifens. Die
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des Dichtungsstreifens und verhindern ein Herausquetschen des Dichtungsstreifens nach aussen.
Diese vorteilhafte Wirkung lässt sich besonders gut dadurch erreichen, dass die oberen und unteren Kanten der Stirnabschnitte des Dichtungsstreifens durch Halteplatten gebildet sind, die zwischen dem Dichtungsstreifen und dem Ober- bzw. dem Unterteil des Schieberkörpers angeordnet sind. Dabei stützen die ebenen Stirnflächen auch die Halteplatten ab. Die Halteplatten sind auch für die Funktion der Dich-
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tungsstreifen wichtig, da sie gegen den hinter den Hinterkanten liegenden Teil der Dichtungsstreifen stossen, so dass der zwischen der oberen und der unteren Halteplatte liegende Teil eines Dichtungsstrei- fens nach vorne herausgepresst wird und einen dichteren Abschluss gewährleistet.
Vorzugsweise ist die Anordnung in der Weise getroffen, dass die beiderseits der Auskehlung gelegenen, gegenseitig windschiefen Stirnflächen der Dichtungsstreifen von der Auskehlung weg mit entgegengesetzt gerichteten, allmählich zunehmenden Neigungswinkeln zur Achse der Auskehlung verlaufen. Die allmäh- lich zunehmenden Neigungswinkel der Stirnflächen stellen sicher, dass das Bohrgestänge nicht zwischen den Dichtungsflächen eingeklemmt werden kann, wenn die einander gegenüberliegend angeordneten
Schieberkörper in Richtung auf das Bohrgestänge vorgeschoben werden, um es zu umschliessen.
Es wird also erreicht, dass, wenn die Schieberkörper zum Verschliessen des Tiefbohrloches einwärts in Richtung auf das Bohrgestänge geschoben werden und dieses zwischen sich ergreifen, während das Bohrgestänge in der Bohrung eine exzentrische Lage einnimmt, die windschiefen Stirnflächen das Bohrgestänge besonders zuverlässig in die Mittelstellung drucken, in der es von den Auskehlungen umfasst wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen wiedergegeben. In diesen zeigen Fig. 1 einen lotrechten Teilschnitt durch den Absperrschieber mit einem der beiden Schieberkör- per in zurückgezogener Lage, Fig. 2 eine derFig. 1 entsprechende Darstellung nach Öffnen des Deckels des
Absperrschiebergehäuses und nach- Herausziehen des Schieberkörpers, Fig. 3 einen lotrechten Teilschnitt durch die zusammenstossenden inneren Enden der ins Innere der Gehäusebohrung vorgeschobenen Schieber- körper mit dem von ihnen umgebenen Bohrgestänge und Fig. 4 einen der beiden Schieberkörper im ausein- andergenommenen Zustande.
Die gegenseitig beweglichen Schieberhälften, die mit der Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung versehen sind, werden von Körpern 27 gebildet, die auf je einer Seite der senkrechten Bohrung 21 des Ab- sperrschiebergehäuses 20 in einer waagrechten Gleitbahn 22 geführt sind, welche die Bohrung 21 schneidet. Befindet sich in der senkrechten Bohrung 21 das Bohrgestänge, dann muss die Dichtungsvorrichtung so ausgestaltet sein, dass die gegenseitig beweglichen Schieberkörper 27 in der inneren Schliessstellung das Bohrgestänge abdichtend umfassen, und dass unter Druck stehendes Erdöl oder Gas, das von unten her in die Bohrung 21 eintritt, nicht in das obere Ende der Bohrung 21 gelangen kann, sondern nur in die Gleitbahnen 22, die aussen durch Deckel verschlossen sind.
Zu diesem Zweck ist die Dichtungsvorrichtung wie folgt ausgestaltet :
Jeder Schieberkörper 27 hat eine Ausnehmung, die sich waagrecht quer über sein inneres Ende erstreckt und einen Dichtungsstreifen 28 aus elastisch nachgiebigem Material, z. B. Gummi, enthält. Die beidenDichtungsstrejLfen 28 der beiden Schieberkörper haben auf ihren einander zugewendeten Stirnseiten 29 je eine Auskehlung 33, Fig. 4, welche in der Schliessstellung das Bohrgestänge 32 abdichtend umfasst.
Diese Auskehlung 33 deckt sich mit entsprechenden Auskehlungen 88,89 und 90 des Schieberkörpers.
Die den Dichtungsstreifen 28 enthaltende Ausnehmung 80 des Schieberkörpers befindet sich zwischen einem Oberteil 77 und einem Unterteil 78 des Schieberkörpers. Der Oberteil 77 hat eine Quernut 79 zur Aufnahme eines aus Gummi bestehenden bügeiförmigen Dichtungskörpers 31, der mit seinen Enden in Aussparungen 80a des Unterteils 78 liegt und sich dort an den Dichtungsstreifen anlegt. Der Oberteil 77 hat unten eine Quernut 82, in die eine Querleiste 81 des Unterteils 78 hineinragt. Dadurch sind Oberteil und Unterteil in ihrer gegenseitigen Lage gesichert. Ferner liegt unten am Oberteil 77 eine Blechplatte 87 mit der Aussparung 88 an, während oben auf dem Unterteil 78 eine entsprechende Blechplatte 87 vorgesehen ist.
Diese Blechplatten reichen nicht ganz bis zum Boden der Ausnehmung 80 und sind in den Dichtungstreifen 28 eingelassen, so dass dieser am Boden der Ausnehmung bei 30 etwas dicker bemessen ist als zwischen den Platten 87. Durch QuerbohrungenderPlatten87 und des Dichtungsstreifens 28 gehen Bolzen 83 hindurch, deren Enden in Aussparungen 85 und 86 hineinragen, die in den einander zugewendeten Flächen von Oberteil 77 und Unterteil 78 vorgesehen sind.
An den Dichtungsstreifen 28 selbst sind nun schräggestellte Leitstacke 93 angeformt, wobei die geraden oberen und unteren Kanten der an den Dichtungsstreifen 28 beidseitig der Auskehlung 33 liegenden Stirnabschnitte der Leitstücke 93 entgegengesetzte spitze Winkel mit einer Ebene einschliessen, die zur Längsachse der Schieberhälften lotrecht steht.
Die oberhalb und unterhalb der Leitstücke 93 des Dichtungsstreifens 28 liegenden ebenen Stirnflächen 91 und 92 der beiden Schieberkörperteile 77 und 78 verlaufen parallel zu den oberen und unteren Kanten des Stirnabschnittes 29 des Dichtungsstreifens 28.
Die oberen und unteren Kanten des Stirnabschnittes 29 eines jeden Dichtungsstreifens 28 sind durch die Halteplatten 87 gebildet, die zwischen dem Dichtungsstreifen 28 und dem Ober- bzw. Unterteil 77, 78 ''"'s Schieberkörpers angeordnet sind.
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Die beiderseits der Auskehlung 33 gelegenen, gegenseitig windschiefen Stirnflächen der Leitstücke
93 des Dichtungsstreifens verlaufen von der Auskehlung weg mit entgegengesetzt gerichteten, allmählich zunehmenden Neigungswinkeln zur Achse der Auskehlung.
Werden die beiden Schieberkörper durch den hydraulischen Antrieb 58 mittels der beiden Kurbelwel- len 35 und der Kurbelarme 36 in Richtung aufeinandernach innen geschoben, dann bilden die Stirnflächen 29 der Dichtungsstreifen 28 von oben betrachtet beiderseits der Auskehlungen 33 V-förmige Lücken. Diese sorgen dafür, dass das Bohrgestänge 32 in die Auskehlung 33 selbst dann hineingeschoben wird, wenn es an- fangs seitlich davon liegen sollte.
Steht das Bohrloch unter Druck, so wirkt dieser Druck auf die Unter- teile 78 der beiden Schieberkörper und presst diese aufwärts gegen die Oberteile 77, wodurch die in den
Ausnehmungen 80 liegenden Dichtungsstreifen 28 zusammengepresst werden und nach innen an den einan- der gegenüberliegenden Stirnseiten 29 etwas vorquellen und sich abdichtend aneinander und an das Ge- stänge 32 anlegen. Dabei sind die beiden Dichtungsstreifen 28 oben und unten über ihre ganzen Flächen hin durch die Platten 87 abgestützt, so dass sie nicht nachgeben können und einen hohen Abdichtungsdruck aufeinander und auf das Bohrgestänge auszuüben vermögen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dichtungsvorrichtung an einem Absperrschieber für Tiefbohrlöcher, bestehend im wesentlichen aus Dichtungsstreifen aus elastisch nachgiebigem Material, z. B. Gummi, die in quer über die inneren Enden von gegenseitig beweglichen Schieberhälften sich erstreckenden Ausnehmungen angeordnet sind und die je eine Auskehlung aufweisen, welche in der Schliessstellung das Bohrgestänge abdichtend umfassen, wobei diese Auskehlungen sich mit entsprechenden Auskehlungen der Schieberkörper decken und beidseitig der Auskehlungen schräg gestellte Leitstücke vorgesehen sind, die das Bohrgestänge in die mittig angeordneten Auskehlungen führen, dadurch gekennzeichnet, dass die schräg gestellten Leitstücke (93) an denDichtungsstreifen (28) selbst angeformt sind, wobei die geraden oberen und unteren Kanten der an den Dichtungsstreifen beidseitig der Auskehlung (33)
liegenden Stirnabschnitte mit einer zur Längsachse der Schieberhälften lotrechten Ebene entgegengesetzte spitze Winkel einschliessen.