DE1000002B - Vorrichtung zum selbsttaetigen Fuellen von Futterrohren fuer Tiefbohrloecher - Google Patents

Vorrichtung zum selbsttaetigen Fuellen von Futterrohren fuer Tiefbohrloecher

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DE1000002B
DE1000002B DEB35067A DEB0035067A DE1000002B DE 1000002 B DE1000002 B DE 1000002B DE B35067 A DEB35067 A DE B35067A DE B0035067 A DEB0035067 A DE B0035067A DE 1000002 B DE1000002 B DE 1000002B
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liquid
valve
valve body
pipe
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DEB35067A
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John Raymond Baker
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Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Original Assignee
Baker Oil Tools Inc
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Füllung des Futterrohres mit Flüssigkeit beim Absenken desselben in ein Bohrloch.
Durch die Erfindung soll eine verbesserte Vorrichtung geschaffen werden, mit der ein Futterrohrstrang u. dgl. beim Absenken in das Bohrloch regelbar gefüllt werden kann, wobei verhütet wird, daß der innerhalb des Futterrohres befindliche Flüssigkeitsspiegel über einen vorbestimmten Spiegel steigt, der niedriger als der in dem Bohrloch außerhalb des Futterrohres befindliche Flüssigkeitsspiegel ist.
Die Vorrichtung soll ferner eine mit einem Bohrer leicht zerbrechbare Innenausrüstung haben, die sich mit einem Bohrmeißel leicht entfernen läßt, nachdem die Vorrichtung ihren Zweck erfüllt hat.
Eine Vorrichtung, mit der ein Futterrohrstrang beim Absenken in das Bohrloch regelbar gefüllt wird, wobei die Vorrichtung aber auch so betrieben werden kann, daß ein Aufwärtsströmen oder Zurückfließen von Flüssigkeit in dem Futterrohrstrang verhütet wird, ist an sich bekannt. Ferner ist es bekannt, die obere Fläche des das Einströmen in das Futterrohr regelnden verschiebbaren Ventilkörpers größer zu gestalten als seine untere Fläche, um beim Absenken des Futterrohres in das Bohrloch eine bestimmte Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Vergleich zum Flüssigkeitsspiegel außerhalb des Futterrohres einzustellen.
Von den bekannten Vorrichtungen unterscheidet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch, daß der Ventilkörper über ein innerhalb des am unteren Ende des Futterrohrstranges befindlichen Rohrschuhes gehaltertes Führungsglied geschoben ist und sowohl den Flüssigkeitszufluß in das Futterrohr regelt als auch als Rückschlagventil wirkt, um ein Aufwärtsströmen der Flüssigkeit in dem Futterrohr zu verhüten, nachdem das Rohr in dem Bohrloch auf die gewünschte Tief e gesenkt worden ist. Die Vorrichtung weist dabei eine verhältnismäßig geringe Gesamtlänge auf, so daß sie wirtschaftlich günstig hergestellt werden kann. Die kürzere Baulänge enthält auch eine kleinere Innenausrüstang, die besser und leichter herausbohrbar ist.
Ferner ist die Reibung zwischen den sich gegenseitig bewegenden Teilen beträchtlich verringert, so daß die Einzelteile einwandfrei und leicht arbeiten. Bei der Herstellung der Bauteile brauchen keine engen Toleranzgrenzen eingehalten zu werden, und eine genaue Einpassung der Teile ist nicht erforderlich.
Die Erfindung weist noch zahlreiche andere Vorteile auf, die sich aus der Beschreibung einer möglichen Ausführung ergeben. Diese Ausführung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird zur Erläuterung der Lehren der Erfindung ausführlich beschrie-Vorrichtung zum selbsttätigen Füllen
von Futterrohren für Tiefbohrlöcher
Anmelder:
Baker Oil Tools, Inc., Los Angeles,
Calif. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert
und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,
Bremen, Feldstr. 24
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. April 1964
John Raymond Baker, Pasadena, Calif. (V. St. A.)
ist als Erfinder genannt worden
ben. Diese ausführliche Beschreibung ist jedoch nicht in einem begrenzenden Sinne zu werten, sondern der Umfang der Erfindung wird von den Patentansprüchen bestimmt. In den Zeichnungen ist
Fig. ι ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit geschlossenem Ventil, das ein Aufwärtsströmen von Flüssigkeit in dem Rohrstrang verhütet,
Fig. 2 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt mit geöffnetem Ventil, das ein Aufwärtsströmen von Flüssigkeit in dem Rohrstrang zuläßt,
Fig. 3 ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1, Fig. 4 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt mit dem Ventil in einer Stellung, die ein Abwärtsströmen der Flüssigkeit ermöglicht,
Fig. 5 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt mit dem als Rückschlagventil arbeitenden Ventil, das ein Aufwärtsströmen oder ein Zurückströmen der Flüssigkeit in dem Rohrstrang verhütet, und
Fig. 6 ist ein vergrößerter Teillängsschnitt durch einen Abschnitt des Ventils.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführung ist die Vorrichtung A ein Rohrschuh am unteren Ende eines Futterrohrstranges B, der in die in -einem Bohrloch befindliche Flüssigkeit gesenkt werden soll. Die Vorrichtung A kann jedoch an irgendeiner Zwischenstelle des Rohrstranges eingebaut sein.
Der Rohrschuh A weist ein Außenrohr io auf, das mit seinem oberen Gewindeansatz ii auf das untere Zapfenende 12 eines angrenzenden Futter rohrab-
einen nach innen gerichteten Flansch 38, der über die nach oben weisende Schulter 39 des Ventilschaftes 28 greift und an dieser Schulter anliegt. Der Ventilschaft 28 kann sich infolge seiner Anlage an dem 5 Armstern 33 nicht nach oben bewegen, der sich infolge seines Anliegens an dem Ventilsitz 35, der an dem oberen Gehäuseteil 19 anliegt, ebenfalls nicht nach oben bewegen kann. Der Ventilsitz 35 kann sich im Gehäuse infolge seines Anliegens an dem Arm-
res Aufwärtsströmen von Flüssigkeit im Futterrohr erfolgt, wobei aber durch das Futterrohr die nach unten gepumpte Flüssigkeit durch den Rohrschuh A hindurch nach außen strömen kann.
Das Ventil weist ein Außengehäuse 13 auf, das an dem Rohr 10 mittels einer aus Zement bestehenden Zwischenlage oder Füllung 14 befestigt ist. Die Füllung 14 ist mit dem Rohr 10 unlöslich dadurch Ver
schnittes B aufgeschraubt ist. Ein Ventil ist in das 10 stern 33 nicht nach unten bewegen, der sich im GeRohr 10 eingebaut. Dieses Ventil läßt beim Absenken häuse infolge des Anliegens des Armsternflansches 38 des Futterrohrstranges in das Bohrloch die in dem am Ventilschaft 28 ebenfalls nicht nach unten beBohrloch befindliche Flüssigkeit nach oben in den wegen kann, da die nach unten weisende Schulter 31 Rohrstrang strömen. Wenn der Rohrstrang jedoch des Ventilschaftes 28 auf dem unteren Armstern aufauf die gewünschte Tiefe im Bohrloch gesenkt ist, 15 ruht. Bei dieser Anordnung der Teile werden der kann das Ventil so eingestellt werden, daß kein weite- Ventilschaft 28, der obere Armstern 33 und der
Ventilsitz 35 anfänglich an einer Bewegung in beiden Axialrichtungen gehindert. Der Ventilkopf 22 kann sich jedoch dem Ventilschaft 28 und dem Ventilsitz 20 35 gegenüber nach oben und unten bewegen. Dieser Ventilkopf 22 liegt zwischen dem oberen Ventilsitz 20 und dem unteren Ventilsitz 35 und kann sich wahlweise auf einen dieser Ventilsitze aufsetzen.
Der Ventilkopf 22 hat eine nach unten offene bunden, daß in dem Rohr 10 in Längsrichtung auf 25 Mittelbohrung 42 zur Aufnahme des oberen Kolben-Abstand stehende innere Umfangsnuten 15 vor- teiles 40 des Ventilschaftes 28. Die Bohrung 42 bilgesehen sind, in die der Zement der Füllung 14 ein- det einen Zylinder, in dem der Kolben gleitet, der gegossen ist. Das untere Ende 16 der Zementfüllung vorzugsweise einen Kolbenring oder mehrere Kolbenist abgerundet oder kegelförmig, um eine Führungs- ringe 41 trägt, die an der Innenwand 39 des Zylinders spitze für den Schuh zu bilden, die das Futterrohr 30 anliegen und ein Eindringen der Böhrlochflüssigkeit an Hindernissen vorbeiführt, auf die sich das Rohr über den Kolben 40 verhüten. Der oberhalb des KoI-während des Absenkens in dem Bohrloch aufsetzen bens liegende Raum des Zylinders 42 wird daher frei könnte. Das Außengehäuse 13 hat ebenfalls in Längs- von Bohrlochflüssigkeit gehalten und enthält anfängrichtung auf Abstand stehende äußere Umfangsnuten Hch nur Luft von Außenluftdruck. Der obere Ab-17, in die der Zement der Füllung 14 eingegossen ist. 35 schnitt des Ventilkopfes 22 ist eine Stirnwand 43, die Das obere Ende der Zementfüllung 14 und auch das einen Verschluß für den Zylinder bildet, untere Ende 16 haben je einen Durchlaß für die Be- Der Ventilkopf 22 ist nach unten verschiebbar, so
triebsflüssigkeit. daß sich sein unterer Abschnitt 44 an den ringför-
Zum bequemen Zusammenbauen der Vorrichtung be- migen Ventilsitz 35 anlegt. Nach diesem Anlegen steht das Außengehäuse 13 aus mehreren Teilen. Ein 40 kann keine Flüssigkeit zwischen dem Ventilkopf 22 oberer Gehäuseteil 19 befindet sich in der Zement- und dem Sitz 35 nach unten strömen. Der Ventilkopf füllung 14 und hat einen oberen Ventilsitz 20, an den kann längs des Kolbens 40 nach oben gleiten, so daß sich eine nach oben weisende Kegelfläche 21 eines Flüssigkeit über den unteren Armstern 24, den oberen Ventilkopfes 22 legt, wenn sich der Ventilkopf 22 ge- Armstern 33 und den Ventilsitz 35 um die Außennügend weit nach oben bewegen kann, wie dies später 45 Seite des Ventilkopfes 22 nach oben und in der Mittelnoch beschrieben wird. An diesen oberen Gehäuse- bohrung 18 zum oberen Futterrohrabschnitt B ströteil 19 legt sich ein etwa zylindrischer Gehäusezwi- men kann. Ein Anschlagzapfen 45, der den unteren schenteil 23 an, dem sich ein unterer Gehäuseteil 24 Teil des Ventilkopfes 22 durchsetzt und sich an das in Form eines Armsternes anschließt, dessen Mittel- untere Stirnende des Kolbens 40 anlegt, verhütet annabe 25 mit dem Außenabschnitt des unteren Ge- 50 fangs, daß sich der Ventilkopf 22 nach oben bewegt häuseteiles 24 über mehrere auf dem Umfang ver- und an den oberen Ventilsitz 20 anlegt, teilte Rippen 26 verbunden ist, die öffnungen 27 zum Liegt der Ventilkopf 22 auf dem unteren Ventilsitz
Durchlaß der Flüssigkeit begrenzen. 35 auf, dann drückt die in dem Futterrohr befindliche
Der untere Abschnitt 29 eines Ventilschaftes 28 Flüssigkeit nach unten auf die an seiner Berührungsgleitet in der Nabe 25 des Armsternes 24. Der Schaft 55 linie mit dem Ventilsitz 35 begrenzte Ouerschnittshat einen verbreiterten Mittelabschnitt 30 mit einer fläche S des Ventilkopfes. Infolge des geschlossenen nach unten weisenden Schulter 31, die anfangs auf Zylinders 42, der Luft im wesentlichen von Außendem oberen Stirnende der Nabe 25 auf ruht, um ein luftdruck enthält, drückt die unterhalb des Ventil-Abwärtsbewegen des Ventilschaftes 28 zu verhüten. kopfes 22 befindliche Flüssigkeit nach oben auf die Ein Aufwärtsbewegen des Ventilschaftes 28 wird an- 60 ringförmige Querschnittsfläche R des Ventilkopfes, fangs dadurch verhütet, daß der obere Teil des ver- die zwischen der inneren Zylinderwand 39 des Ventilbreiterten Mittelabschnittes 30 in der Nabe 32 eines kopfes und seiner Berührungslinie mit dem unteren Anschlagarmsternes 33 geführt wird, der gleitend an Ventilsitz 35 (Fig. 1) liegt. Die innerhalb des Futterder Zylinderwand 34 des Gehäusezwischenteiles 23 an- rohres B befindliche Flüssigkeit übt also ihren Druck liegt. Ein kreisringförmiger Ventilsitz 35 ruht auf 65 offensichtlich auf eine größere Fläche aus als die dem Außenteil 36 des Anschlagarmsternes 33 auf. außerhalb des Futterrohres und unterhalb des Ventil-Infolge Anlage an das untere Stirnende 37 des oberen kopfes 22 befindliche Flüssigkeit. Der Ventilkopf 22 Gehäuseteiles 19 kann sich dieser Ventilsitz 35 nicht wird daher nach unten auf seinen Ventilsitz gedrückt, nach oben bewegen. wenn der im Futterrohr B befindliche Druck geringer
Die Nabe 32 des Armsternes 33 hat anfänglich 70 ist als der außerhalb des Futterrohres vorhandene
Druck. Der Druckunterschied, der dem Unterschied in dem hydrostatischen Druckhöhen entspricht, ist proportional dem Verhältnis zwischen der den von unten wirkenden Druck aufnehmenden Ringfläche R und der den von oben wirkenden Druck aufnehmenden Querschnittsfläche S des Ventilkopfes.
Bei der beschriebenen Stellung der Teile kann sich der Ventilkopf 22 nur von seinem Ventilsitz 35 abheben und auf seinen Ventilsitz 35 wieder auflegen,
den Durchlaß 18 und in. den Rohrstrang B einströmen. Erreicht die in dem Futterrohr befindliche Flüssigkeit einen vorbestimmten Spiegel, der tiefer liegt als der Spiegel der in dem Bohrloch außerhalb des Bohrrohres befindlichen Flüssigkeit, dann drückt diese Flüssigkeit auf die nach oben gerichtete größere Fläche 6* des Ventilkopfes 22 und schiebt den Ventilkopf 22 nach unten an den Ventilsitz 35 (Fig. 1), so daß kein weiteres Aufwärtsströmen der Flüssigkeit erfolgt.
so daß entweder die Flüssigkeit nach oben strömen 10 Wird jedoch das Futterrohr B auf eine größere Tiefe
kann oder ein Abwärtsströmen der Flüssigkeit ver- gesenkt, dann öffnet sich das Ventil (Fig. 2) wieder,
hütet wird. Ein derartiges Verhalten ist während des so daß sich das Futterrohr von neuem mit Flüssig-
Absenkens des Rohrstranges in der Flüssigkeit des keit füllt, um die Flüssigkeit auf einem Spiegel zu
Bohrloches erwünscht. Hat der Rohrstrang im Bohr- halten, der dem Verhältnis von abwärts gerichteter
loch jedoch die gewünschte Tiefe erreicht, dann wird 15 Fläche R zu aufwärts gerichteter Fläche .S entspricht,
Flüssigkeit in dem Futterrohr B nach unten gepumpt, auf die der Außendruck bzw. der Innendruck der
so daß die Flüssigkeit aus dem Rohrschuh unter Flüssigkeit wirkt.
Drück ausfließt. In diesem Falle wird die Vorrich- Nach dem Absenken des Futterrohres auf die ge-
tung A so betätigt, daß Flüssigkeit nach unten ge- wünschte Tiefe in dem Bohrloch kann der Rohrstrang
pumpt werden kann, und die Vorrichtung wird ferner 20 von der Oberseite des Bohrloches mit Flüssigkeit ge-
so eingestellt, daß sich der Ventilkopf 22 nach oben bewegt und sich an den oberen Ventilsitz 20 anlegt, so daß ein Aufwärtsströmen von Flüssigkeit zurück in den Rohrstrang B verhindert wird.
Um diesen Zweck zu erreichen, ist der nach innen gerichtete Flansch 38 des oberen Armsternes 33 zerbrechbar gemacht, d. h., er kann von der Nabe des Armsternes 33 längs der Umfangsfläche 50 abgetrennt werden, die es dann zuläßt, daß der obere Armstern
füllt werden. Auf diese Flüssigkeit wird dann ein Druck ausgeübt. Dieser Druck wirkt nach unten auf die Querschnittsfläche 5 des Ventilkopfes 22 und wirkt auch auf die Ringfläche des Ventilsitzes 35. Diese Teile üben also gemeinsam einen Abwärtsdruck auf den oberen Armstern 33 aus. Bei genügend hohem Druck trennt dieser Abwärtsdruck den nach innen gerichteten Flansch 38 von der Nabe 32 des oberen Armsternes 33, worauf die in dem Futterrohr befind-
33 und der untere Ventilsitz 35 in dem Gehäusezwi- 30 liehe Druckflüssigkeit den Ventilkopf 22, den Ventilschenteil 23 ziemlich weit nach unten fallen. Der sitz 35 und den oberen Armstern 33 in dem Gehäuse Ventilkopf 22 kann sich nicht so weit wie der untere 13 nach unten schiebt. Der obere Armstern 33 und Ventilsitz 35 nach unten bewegen, da sich seine der Ventilsitz 35 können sich so weit nach unten beStirnwand 43 auf die obere Stirnwand des Kolbens wegen, bis sich der obere Armstern 33 an den unteren 40 auflegt. Es ist daher zwischen dem Ventilkopf 22 35 Armstern 24 anlegt. Der Ventilkopf 22 kann sich je- und dem unteren Ventilsitz 35 (Fig. 4) ein Längsab- doch nicht um diese große Strecke bewegen, da sich stand vorhanden, durch den die Flüssigkeit nach seine Stirnwand 43 an die obere Stirnwand von KoI-unten strömen kann. Die Flüssigkeit strömt dann ben 40 anlegt. Es bleibt also ein ziemlich großer über den unteren Ventilsitz 35 und die Armsterne 33, Längszwischenraum zwischen dem unteren Abschnitt 24 in den unteren Durchlaß 18 der Zementfüllung 14 40 44 des Ventilkopfes 22 und dem unteren Ventilsitz 35. und aus dem Rohrschuh heraus. In diesem Zwischenraum kann Flüssigkeit fließen Da der Innenflansch 38 von der Nabe 32 des oberen (Fig. 4). Die innerhalb des Futterrohres befindliche Armsternes 33 abgetrennt worden ist, wird der Flüssigkeit durchströmt nun den Rohrschuh A und Ventilschaft 28 nicht langer an einer Abwärtsbewe- strömt dann in dem zwischen der Außenwand des gung gehindert. Wenn also Flüssigkeit nach oben den 45 Futterrohres B und der Wand des Bohrloches befind-
Rohrschuh A durchströmen sollte, dann hebt diese Flüssigkeit den Ventilkopf 22 nach oben und nimmt ihn zum oberen Ventilsitz 20 mit, wobei sich der Anschlagzapfen 45 an das untere Stirnende des Kollichen Ringraum nach oben. Gewünschtenfalls kann in dem Rohrstrang nun eine Zementschlammfüllung oder ein entsprechendes Zementmaterial nach unten gepumpt werden, das den Rohrschuh durchströmt und
bens 40 anlegt und den Ventilschaft 28 mitnimmt, bis 50 sich um den Rohrstrang und hinter dem Rohrstrang
sich der Ventilkopf 22 an dem oberen Ventilsitz 20 (Fig. s) abstützt.
Beim Betrieb der Vorrichtung haben die Teile die Fig. ι dargestellte Stellung, in der der Ventil-
absetzt.
Wird der innerhalb des Futterrohres vorhandene Druck aufgehoben und will dann die Flüssigkeit in dem Futterrohr zurückfließen, so schiebt der Druck
schaft 28 in beiden Richtungen keine Längsbewegung 55 dieser Flüssigkeit den Ventilkopf 22 und den Ventilausführen kann und der untere Ventilsitz 35 in seiner schaft 28 nach oben, bis sich der Ventilkopf an den oberen Stellung gehalten wird. Beim Absenken des
Futterrohres B in der Flüssigkeit des Bohrloches
wirkt der hydrostatische Druck der außerhalb des
oberen Ventilsitz 20 anlegt, wodurch der Durchlaß 18 des Rohrschuhes gegen Aufwärtsströmen von Flüssigkeit geschlossen wird (Fig. 5). Diese Aufwärtsbewe-Rohrstranges befindlichen Flüssigkeit auf die abwärts 60 gung des Ventilkopfes 22 wird durch Anlegen des weisenden Flächen des Ventilkopfes 22, um den Anschlagzapfens 45 an das untere Stirnende des KoI-Ventilkopf von seinem Ventilsitz 35 so weit abzu- bens 40 nicht langer verhütet, da durch das Abtrenheben, wie dies durch das Anlegen des Anschlag- nen des an der Nabe 32 des oberen Armsternes 33 bezapfens 45 an das untere Stirnende des Kolbens 40 fmdlichen Flansches 38 das Hindernis beseitigt ist, (Fig. 2) zugelassen wird. In dieser Stellung liegt der 65 das die Aufwärtsbewegung des Ventilschaftes 28 be-Ventilkopf 22 noch nicht an dem oberen Ventilsitz 20 grenzte.
an. Infolgedessen kann die in dem Bohrloch befind- Es kann aber stets Flüssigkeit nach unten durch
liehe Flüssigkeit die Armsterne 24, 33 und den unte- den Rohrschuh A hindurchgepumpt werden, da hierren Ventilsitz 35 durchströmen, kann um den Ventil- bei der Ventilkopf 22 nur von seinem oberen Ventilkopf 22 herumfließen und über den Ventilsitz 20 in 70 sitz 20 abzuheben ist. Der Ventilkopf 22 legt sich so-
fort an diese Sitzfläche wieder an, wenn ein Aufwärtsströmen von Flüssigkeit erfolgen will.
Bei der dargestellten Anordnung sind genaue Herstellungstoleranzen für die einzelnen Teile nicht erforderlich, mit Ausnahme vielleicht des Paßsitzes von Kolben 40 in der Zylinderbohrung 42 des Ventilkopfes 22. Das Sickern um den Ventilsitz 35 kann mit einer Abdichtung 51, beispielsweise mit einem aus Gummi bestehenden O-Ring, verhütet werden, der sich dicht an den Umfang des Ventilsitzes 35 anlegt und in einer zwischen dem oberen Gehäuseteil 19 und dem Gehäusezwischenteil 23 befindliche Nut 52 liegt. Die Berührung zwischen dem unteren Ventilsitz 35 und dem unteren Abschnitt des Ventilkopfes 22 erfolgt im wesentlichen längs einer Umfangslinie, so daß eine sehr wirksame Metalldichtung zwischen den Teilen geschaffen ist. Eine gleiche Linienberührung besteht zwischen der nach oben gerichteten Kegelfläche 21 des Ventilkopfes 22 und dem oberen Ventilsitz 20. Da die Teile der Vorrichtung nicht in engen Herstellungsgrenzen angefertigt werden müssen, lassen sich diese Teile nicht nur wirtschaftlich günstiger anfertigen, sondern sind auch leichter beweglich. Die einzige Reibung tritt zwischen den Kolbendichtungsringen 41 und der Zylinderwand 39 des Ventilkopfes 22 auf, jedoch hat der Kolben einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser, so daß die Berührungsfläche zwischen den Dichtungsringen und der Zylinderwand verhältnismäßig klein ist. Der Ventilkopf 22 kann sich daher verhältnismäßig frei nach oben und unten dem Ventilschaft gegenüber bewegen und kann sich sehr schnell auf den unteren Ventilsitz 35 aufsetzen und von diesem Ventilsitz abheben.
Der Ventilkopf 22 regelt die selbsttätige Füllung des Bohrrohres mit Flüssigkeit und arbeitet auch als Rückschlagventil. Es ist also unnötig, getrennte Ventile vorzusehen, von denen das eine Ventil die Füllung regelt und das andere Ventil das Aufwärtsströmen der Flüssigkeit in dem Futterrohr verhütet. Infolgedessen kann die Gesamtlänge des Rohrschuhes oder der entsprechenden Vorrichtung verhältnismäßig klein gemacht werden, d. h., das Rohr 10 und. die Innenteile des Rohres können wesentlich kürzer als bisher üblich sein. Auch hier sind große Ersparnisse bei der Herstellung möglich.
Nach dem Einzementieren des Futterrohres ist es üblich, die Innenausrüstung des Rohrschuhes auszubohren. In der dargestellten Ausführung wird dieses Ausbohren dadurch erleichtert, daß im wesentlichen alle Teile aus leicht bohrbaren Stoffen, wie Magnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen, Gußeisen u. dgl., bestehen. Diese Teile werden von einem Bohrmeißel leicht zerkleinert und können aus dem Bohrloch mit Hilfe der Bohrflüssigkeit ausgeschwemmt werden. Es können alle Teile aus.diesen Legierungen hergestellt sein, ausgenommen der untere Ventilsitz und der an diesen Ventilsitz sich anlegende Abschnitt 44 des Ventilkopfes 22. Der untere Ventilsitz kann aus härterem Material, beispielsweise Gußeisen, bestehen, und der an diesen Ventilsitz sich anlegende Abschnitt 44 des Ventilkopfes 22 kann ebenfalls aus einem besonderen Gußeisenring angefertigt sein, der an dem übrigen Teil des Ventilkopfes 22 befestigt ist. Der einzige andere Teil, der nicht aus leicht bohrbarem Material, wie Magnesiumlegierung oder Aluminiumlegierung, besteht, ist der Anschlagzapfen 45, der aus Stahl hergestellt wird. Dieser Zapfen ist jedoch verhältnismäßig klein und verursacht bei der schnellen Zerkleinerung der innerhalb des Rohres liegenden Teile und Stoffe keine Schwierigkeit. Diese schnelle Zerkleinerung wird auch dadurch erleichtert, daß das Zusammenlegen von Arbeitsteilen zum regelbaren Füllen des Rohrstranges und zum Verhindern des Rückflusses von Flüssigkeit in das Futterrohr die Gesamtlänge der innerhalb des Rohres 10 befindlichen Vorrichtung und auch das Rohr 10 selbst verkürzt. Es ist daher weniger Material als in den bekannten Vorrichtungen auszubohren.

Claims (8)

  1. Patentansprüche:
    i. Rohrschuh für den Einbau eines Futterrohrstranges in mit Flüssigkeit gefüllte Bohrlöcher, der das selbsttätige Eindringen der Flüssigkeit in den Rohrstrang bis zu einem vorbestimmten Flüssigkeitsspiegel gestattet, bestehend aus einem rohrförmigen Teil mit einer Durchlaßöffnung, in die ein Ventilkörper, dessen einem von oben wirkenden Flüssigkeitsdruck ausgesetzte obere Fläche größer ist als die einem von unten wirkenden Flüssigkeitsdruck ausgesetzte untere Fläche, so eingebaut ist, daß er durch eine geradlinig geführte Bewegung nach unten in Berührung mit einem Ventilsitzteil kommt, der in dem rohrförmigen Teil durch eine Vorrichtung gestützt ist, bei deren Freigabe der Ventilsitzteil sich nach unten aus dem Bereich des bewegbaren Ventilkörpers herausbewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Ventilkörper (22), der sowohl zur Regelung des Flüssigkeitszuflusses in das Futterrohr als auch als Rückschlagventil dient, gleitbar über ein Führungsglied (28) geschoben ist, das innerhalb des Rohrschuhes (10, 13, 14) gehaltert ist.
  2. 2. Rohrschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeöffnung (42) in dem Ventilkörper (22) am Kopfende (43) geschlossen ist und eine im wesentlichen flüssigkeitsdichte Verbindung mit dem Führungsglied (28) hat, um einen Sperraum zu bilden, in den keine Bohrlochflüssigkeit eindringen kann.
  3. 3. Rohrschuh nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Stützvorrichtung (32, 38) des Ventilsitzes (35) einen Teil (38) aufweist, der durch nach unten wirkenden Druck von oben befindlicher Flüssigkeit auf den Ventilkörper (22) und den Ventilsitz (35) zerbrechbar ist.
  4. 4. Rohrschuh nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zerbrechbare Vorrichtung aus einem Flansch (38) besteht, der auf dem Führungsglied (28) ruht.
  5. 5. Rohrschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine im Rohrschuh (10, 14, 13) befestigte untere Tragvorrichtung (24,25,26), auf welcher das Führungsglied (28) nach oben ragend gestützt und über welcher der Ventilsitzteil (35) angeordnet ist.
  6. 6. Rohrschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine den Ventilsitzteil (35) in einer oberen Stellung haltende obere Tragvorrichtung (33, 36), die von der lösbaren Stützvorrichtung (32, 38) auf dem Führungsglied (28) gehalten wird.
  7. 7. Rohrschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen im rohrförmigen Teil (10) oberhalb des ersten Ventilsitzes (35) befindlichen zweiten Ventilsitz (20), an den sich der
    Ventilkörper (22) beim Aufwärtsgleiten längs des Führungsgliedes (28) anlegt.
  8. 8. Rohrschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch an dem Ventilkörper (22) und dem Führungsglied (28) angeordnete, miteinander im Eingriff befindliche Vorrichtungen (45, 40), die für gewöhnlich den Ventilkörper (22) an
    10
    einer Aufwärtsbewegung bis zur Anlage an den oberen Ventilsitz (20) hindern.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 630 178.
    Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 922221.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DEB35067A 1954-04-02 1955-03-26 Vorrichtung zum selbsttaetigen Fuellen von Futterrohren fuer Tiefbohrloecher Pending DE1000002B (de)

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