DE1086643B - Kombinierter Bohrlochverrohrungskopf - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen kombinierten Bohrlochverrohrungskopf.

Es ist ein Bohrlochverrohrungskopf bekannt mit einem Standrohrkopf und mit innerhalb des Standrohrkopfes befindlichen Abfangkeilkranz zum Tragen des Futterrohrstranges sowie mit einer über dem Abfangkeilkranz liegenden Dichtung zum Verschließen des Ringraumes zwischen Standrohr und Futterrohr und mit einem als Aufhängung für den Steigrohrstrang dienenden Innenrohrkopf, der von dem Standrohrkopf getragen wird und dessen unterer Abschnitt an der Dichtung anliegt.

Beim Einbau eines solchen kombinierten Bohrlochverrohrungskopfes ergeben sich technische Schwierigkeiten, weil die seitlichen Auslaßrohre nur schwer mit den eigentlichen Bohrungen des Innenrohrkopfes auszurichten sind. Bei den bekannten kombinierten Bohrlochverrohrungsköpfen kann der Innenrohrkopf nur stufenweise oder schrittweise auf dem Standrohrkopf eingestellt werden, da die Schraubenbolzenlöcher der beiden Rohrköpfe stets in Ausrichtung miteinander angebracht werden und stehen müssen. Erschwert wird das Einstellen noch dadurch, das meist eine sehr begrenzte Arbeitsfläche bei tiefliegenden Bohrlochverrohrungsköpfen zur Verfügung steht.

Der neue kombinierte Bohrlochverrohrungskopf kennzeichnet sich gegenüber den bekannten Ausführungen dadurch, daß der Innenrohrkopf in bezug auf den Standrohrkopf frei drehbar ist und daß mit dem Standrohrkopf eine Gewindemutter verbunden ist, die in jeder gewünschten Drehstellung den Innenrohrkopf am Standrohrkopf festklemmt.

Dabei ist die Gewindemutter entweder als Überwurfmutter mit Innengewinde oder als Einschraubmutter mit Außengewinde ausgebildet.

Bei dieser Ausführung ist eine sehr schnelle und leichte Einstellung möglich. Es genügt das einfache Lockern der Gewindemutter, um eine freie Drehung und Einstellung des Innenrohrkopfes auf jede¹ gewünschte Stellung zu erreichen. Der Innenrohrkopf kann beispielsweise um drei Millimeter oder sechs Millimeter oder überhaupt um jede Winkelgröße gedreht werden, die zum richtigen Ausrichten der Auslaßleitungen erforderlich ist. Nach dem Einstellen wird die Gewindemutter wieder festgezogen, um den Innenrohrkopf in der eingestellten Stellung zu sichern.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen mehrere Erläuterungsbeispiele dargestellt sind. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfewSntvgsgemäßen kombinierten Bohrlochverrohrungskopfes,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die geteilte Gewinde-Kombinierter Bohrlochverrohrungskopf

Anmelder:

Don R. Hinderliter, Inc.,
Tulsa, OkIa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Donald R. Hinderliter und Claude M. Hixson,

Tulsa, OkIa. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

mutter, die den Innenrohrkopf mit dem Standrohrkopf verbindet,

Fig. 3 ein vergrößerter Teilschnitt einer Verbindungsstelle der geteilten Gewindemutter,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines abgeänderten Bohrlochverrohrungskopfes, und

Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht einer anderen Abänderung des kombinierten Bohrlochverrohrungskopfes.

Der StandrohrkopfilO hat eine Axialbohrung 11 und ist auf dem oberen Ende des Standrohres 12 befestigt. Das Futterrohr 13 wird von dem Standrohrkopf von einem üblichen Abfangkeilkranz 14 getragen, die in den Standrohrkopf eingesetzt sind. Zum Tragen des Abfangkeilkranzes 14 ist der Durchmesser des unteren Abschnittes der Bohrung 11 verkleinert und hat eine ringförmige, kegelige oder schräggeneigte Fläche 15. Das obere Ende des Futterrohres 13 erstreckt sich über den Abfangkeilkranz 14 hinaus und endet etwas oberhalb der Oberseite des Standrohrkopfes 10. Zur Abdichtung zwischen der Bohrung 11 und dem Futterrohr 13 dient ein Dichtungsring 16, der über dem Abfangkeilkranz 14 angeordnet ist und an seinen Umfangskanten axial gerichtete Lippen 17 hat, die sich abdichtend an die Bohrung und das Futterrohr anlegen. Der Dichtungsring oder die Dichtungspackung besteht aus Kunstkautschuk oder einem anderen zweckdienlichen elastischen Material, das in Dichtungsberührung mit der Bohrung und dem Futterrohr gebracht werden kann. Eine aus Metall bestehende ebene Ringscheibe 18 ist zwischen den Abfangkeilkranz 14 und den Dichtungsring 16

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eingeschaltet, um den Dichtungsring 16 zu tragen und ein Verzerren des Dichtungsringes in den Abfangkeilkranz 14 zu verhüten. Der Metallring hat eine kleinere Radialbreite als der Dichtungsring, so daß seine Randkanten die unteren Lippen 17 in Dichtungsstellung bringen.

Von dem Standrohrkopf 10 wird ein Innenrohrkopf 19 getragen, dessen Axialbohrung 20 mit dem Futterrohr 13 in Verbindung steht und einen größeren Durchmesser hat als der Außendurchmesser des Futterrohres 13 beträgt. Der Mittelabschnitt der Bohrung 20 hat einen verringerten Durchmesser, so daß eine Schrägschulter oder eine schräge Auflagerfläche 21 vorhanden ist, die zum Tragen einer Büchse 22 dient, in die der übliche, das Steigrohr 24 tragende Abfangkeilkranz 23 eingesetzt wird.

Eine der Tragscheibe 18 ähnliche ringförmige Tragscheibe 25 und ein dem- Dichtungsring 16 ähnlicher Dichtungsring 26 liegen über der Büchse 22 und dem Abfangkeilkranz 23 und werden von einer Druckscheibe 27 sowie einer Flanschmutter 28 festgehalten, die eine Schraubverbindung mit dem oberen Ende des Innenrohrkopfes 19 hat»

Der untere Endabschnitt des Innenrohrkopfes 19 ragt in die Bohrung 11 des Standrohrkopfes in konzentrischer Stellung zum oberen Ende des Innenrohres 13. Der untere Endabschnitt des Innenrohrkopfes 19 hat einen nach außen gerichteten Radialflansch 29, der mit dem unteren Endabschnitt aus einem Stück besteht und sich an den Dichtungsring 16 anlegt. Der Radialflansch 29 hat dieselbe Radialbreite wie die Tragscheibe 18 und hat eine kleinere Radialbreite als der Dichtungsring, so daß seine Randkanten sich an die oberen Lippen 17 des Ringes anlegen und die Randkanten in Abschluß stellung bringen. Eine Gewindemutter 30 ist in das obere Ende der Bohrung 11 eingeschraubt, um den Radialflansch 29 in dieser Bohrung 11 und in Anlage an dem Dichtungsring zu halten. Die Stärke des Umfangsabschnittes des Radialflansches 29 ist etwas verringert, so daß eine Schulter 31 gebildet wird, an die sich die Gewindemutter 30 anlegt. Der Radialflansch und die Gewindemutter haben einwärts der Schulter 31 ringförmige, abgeschrägte oder geneigt liegende Zentrierflächen 32, die in Eingriff miteinander kommen und den Innenrohrkopf mit dem Standrohrkopf sicher ausrichten. Der Radialflansch 29 arbeitet mit der Tragscheibe 18 bei der Verformung des Dichtungsringes 16 zusammen, so daß ein sicherer Abschluß zwischen der Bohrung 11 und dem Futterohr 13 erhalten wird.

Die Gewindemutter 30 kann zwar in verschiedener Weise ausgeführt werden, weist jedoch vorzugsweise ein ringförmiges außenliegendes Handrad 33 auf, das über Radialspeichen 34 mit der Gewindemutter 30 verbunden ist. Zum Erleichtern des Aufsetzens und Abnehmens bestehen die Gewindemutter und das Handrad aus zwei halbkreisförmigen Abschnitten 35 und 36 (Fig. 2). An den aneinanderstoßenden Flächen der Mutternabsohnitte35 und 36 sind Zapf en 37.und Bohrungen 38 (Fig. 3) vorhanden, die ein lösbares Verbinden der Abschnitte ermöglichen.

Der in Fig. 4 dargestellte abgeänderte kombinierte Bohrlochverrohrungskopf hat einen Standrohrkopf 40, der dem Standrohrkopf 10 ähnlich ist und in dessen Bohrung 41 der das Futterrohr 13 tragende Abfangkeilkranz 14 eingesetzt ist. Die ringförmige Packung oder der Dichtungsring 16 und die ringförmige Tragscheibe 18 liegen in gleicher Weise über dem Abfangkeilkranz 14, sind jedoch näher an dem •oberen Ende des Standrohrkopfes 40 und seiner Bohrung 41 aufgestellt. Ein dem Innenrohrkopf 19 ähnlicher Innenrohrkopf 42 trägt das Steigrohr 24 und hat an seinem unteren Ende einen ähnlichen Flansch 43, der sich an den Dichtungsring 16 anlegt. Der Flansch 43 ragt etwas über das obere Ende des Standrohrkopfes hinaus, da der Dichtungsring 16 im oberen Ende der Bohrung 41 angeordnet ist. Der Flansch 43 wird an den Dichtungsring 16 von einer geteilten Kappe oder einer geteilten Flanschmutter 44 gedrückt,

ίο die auf das am oberen Ende des Standrohrkopfes 40 befindliche Außengewinde aufgeschraubt ist. Die Abschnitte der Kappe sind, wie bei 45 dargestellt, in der üblichen Weise lösbar miteinander verbunden. Die Kappe 44 hat einen nach innen gerichteten Radialflansch 46, der über der Umfangsschulter 47 des Flansches 43 liegt. An den Flanschen 43 und 46 sind komplementär abgeschrägte oder schrägliegende Flächen 48 vorgesehen, die die Rohrköpfe 40 und 42 ausrichten. Diese Ausführung ist der erstbeschriebenen Ausführung ähnlich und arbeitet auch in der gleichen Weise. Die Ringkappe 44 ersetzt die Ringmutter 30 und hält den Flansch des Innenrohrkopfes 42 in der Bohrung 41 des Standrohrkopfes 40 sowie in Berührung mit dem Dichtungsring 16 und seinen oberen Lippen 17, so daß der Ring 16 und seine Lippen 17 in Dichtungsberührung mit der Bohrung und dem Futterrohr 13 gepreßt werden.

Die in Fig. 5 dargestellte abgeänderte Form weist einen den Standrohrköpfen 10 und 40 ähnlichen Standrohrkopf50 auf, in dessen Bohrung 51 ein Abfangkeilkranz 14 aufgestellt ist, der das Futterrohr 13 trägt. Ein dem Dichtungsring 16 ähnlicher Dichtungsring 52 mit an seinen Umfangskanten befindlichen Lippen 53 wird oberhalb des Abfangkeilkranzes 14 von einer der Scheibe 18 ähnlichen Ringscheibe 54 getragen, so daß ein Abschluß zwischen dem Futterrohr 13 und der Bohrung 51 hergestellt werden kann. Von dem Standrohrkopf 50 wird ein Innenrohrkopf 55 getragen, dessen nach außen gerichteter Radialflansch

+0 56 auf der Oberseite des Standrohrkopfes aufliegt. . Der Flansch des Innenrohrkopfes wird gegen Verschiebung durch eine Überwurfmutter 57 gesichert, die auf das obere Ende des Standrohrkopfes aufgeschraubt ist. Zum Auflegen auf den Dichtungsring 52 hat der Flansch 56 einen von der Unterseite nach unten gerichteten Ringteil 58. Mehrere Schraubenbolzen

59 durchsetzen den Flansch und den Dichtungsring und sind in die Tragscheibe 54 eingeschraubt. Die Scheibe 54 kann infolgedessen nach oben zum Flansch gezogen werden, so daß der Ring 52 und seine Lippen 53 in Dichtungsberührung mit dem Futterrohr 13 und der Bohrung 51 gebracht werden. Vorzugsweise wird jeder Schraubenbolzen von einem Dichtungsring

60 gedichtet, der unterhalb des Kopfes des Schraubenbolzens festgehalten und in eine in der oberen Fläche des Flansches befindliche Ausnehmung eingelegt ist. Gewünschtenf alls kann die außenliegende Umfangsfläche des nach unten gerichteten Flanschteiles 58 einen nach innen gerichteten Absatz 61 haben, der sich dicht in die Bohrung 51 einlegt und dessen eine Kante sich außerdem an die obere außenliegende Dichtungslippe des Dichtungsringes anlegt. Bei dieser Ausführung wird der Innenrohrkopf 55 nicht von dem Abfangkeilkranz 14 und dem Dichtungsring 52, sondern von dem Standrohrkopf 50 getragen, so daß zwischen den Rohrköpfen eine starre Verbindung besteht, bei der Metall auf Metall liegt.

Die hier dargestellten und beschriebenen Bohrlochverrohrungsköpfe haben beim Installieren große Vorteile. Da der Innenrohrkopf von dem Standrohrkopf

getragen wird, ist es nicht notwendig, den Innenrohrkopf mit dem Futterrohr 13 zu verbinden. Infolgedessen muß dieses Futterrohr nur auf die gewünschte Länge geschnitten werden und braucht nicht mit einem Gewinde versehen zu werden. Ebenso ist es nicht notwendig, ein Gewindenippel an dieses Rohr anzuschweißen. Auch das untere Ende des Innenrohrkopfes braucht nicht mit Gewinde versehen zu werden. Die neue Anordnung ergibt einen gedrängt aufgebauten und verhältnismäßig kurzen Träger, bei dem keine tiefe Ausmauerung erforderlich ist und der eine starrere Verbindung zwischen den Rohrköpfen herstellt. Infolge der verringerten Höhe des kombinierten Bohrlochverrohrungskopfes ist es möglich, eine kleinere Pumpe zu verwenden, wenn ein Pumpen im Bohrloch erfolgt. Die kurze Kupplung der Rohrköpfe ergibt auch eine größere Festigkeit beim Pumpen. Das obere Ende des Steigrohres liegt in der Bohrung des Innenrohrkopfes und wird gegen Beschädigung von dem Überhang des im Durchmesser verringerten Abschnittes der Bohrung geschützt. Ein Vorteil entsteht auch durch das Verformen der Dichtungslippen des Dichtungsringes durch die Berührung der Randkanten des Flansches oder des Flanschabschnittes und der Tragscheibe mit den Dichtungslippen. Bei allen Ausführungen werden die Innenrohrköpfe mit ihren Standrohrköpfen durch ihre Verbindungsteile oder Muttern ausgerichtet. Die Überwurfmutter 57 kann zwar in der gleichen Weise wie die Muttern 29 und 44 geteilt sein, doch ist dies nicht erforderlich, wenn der Innenrohrkopf im Durchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Mutter ist, wie Fig. 5 zeigt.

Die Beschreibung der Ausführungen ist nur als Erläuterung zu werten. Es können zahlreiche Änderungen in Größe, Form und in den Materialien sowie in den Einzelheiten der Ausführungen vorgenommen

werden, ohne den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Bereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kombinierter Bohrlochverrohrungskopf mit einem Standrohrkopf und mit innerhalb des Standrohrkopfes befindlichem Abfangkeilkranz zum Tragen des Futterrohrstranges sowie mit einer über dem Abfangkeilkranz liegenden Dichtung zum Verschließen des Ringraumes zwischen Standrohr und Futterrohr und mit einem als Aufhängung für den Steigrohrstrang dienenden Innenrohr kopf, der von dem Standrohrkopf getragen wird und dessen unterer Abschnitt an der Dichtung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrohrkopf (19) in bezug auf den Standrohrkopf (10) frei drehbar ist und daß mit dem Standrohrkopf (10) eine Gewindemutter (30) verbunden ist, die in jeder gewünschten Drehstellung den Innenrohrkopf (19) am Standrohrkopf (10) festklemmt.

2. Verrohrungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrohrkopf (19) einen Radialflansch (29) aufweist.

3. Verrohrungskopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialflansch (29) und die Gewindemutter (30) komplementär abgeschrägte Zentrierflächen (32) haben.

4. Verrohrungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindemutter entweder als Überwurfmutter (57) mit Innengewinde oder als Einschraubmutter (30) mit Außengewinde ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 652895.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen