DE1142326B

DE1142326B - Device for holding and sealing a pipe string in the casing head of a deep borehole

Info

Publication number: DE1142326B
Application number: DEC13982A
Authority: DE
Inventors: Herbert Allen
Original assignee: Cameron Iron Works Inc
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1956-04-18
Filing date: 1956-11-17
Publication date: 1963-01-17

Description

Vorrichtung zum Halten und Abdichten eines Rohrstranges im Verrohrungskopf eines Tiefbohrloches Zusatz zum Patent 1121565 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten und Abdichten eines Rohrstranges im Verrohrungskopf eines Tiefbohrloches mit um den Rohrstrang herum verteilten, sich mit äußeren Schrägflächen an der inneren Kegelfläche des Verrohrungskopfes gleitend abstützenden Tragkörpern, die mittels eines Dichtungsringes eine Gruppe von ihnen gegenüber abwärts beweglichen Klemmteilen tragen, auf die sich die abwärts gerichtete Kraft einer mittels Schraubenbolzen von ihnen getragenen Gruppe von Klemmbackensegmenten überträgt, die mit inneren Zähnen an den Rohrstrang angreifen und beim Abwärtsgleiten gegenüber den Tragkörpern unter der Last des Rohrstranges an diesen angedrückt werden und dabei die Klemmteile mit Bezug auf die Tragkörper abwärts verschieben.Device for holding and sealing a pipe string in the casing head of a deep borehole Addendum to patent 1 121 565 The invention relates to a device for holding and sealing a pipe string in the casing head of a deep borehole with external inclined surfaces sliding on the inner conical surface of the casing head supporting bodies which, by means of a sealing ring, carry a group of clamping parts which are movable downwards relative to them and to which the downward force of a group of clamping jaw segments carried by them by means of screw bolts is transmitted, which engage with internal teeth on the pipe string and slide downwards against the support bodies the load of the pipe string are pressed against this and thereby move the clamping parts downwards with respect to the support body.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art bestehen die Klemmteile aus den aneinanderhegenden Hälften eines geteilten Ringes, der den Rohrstrang mit einem gewissen Spielraum umgibt und mit seiner lotrecht zu diesem verlaufenden unteren Fläche auf den Dichtungsring drückt. Dieser übt dabei auf die Klemmteile nur von unten her einen Gegendruck aus. Die Klemmbackensegmente werden bei dieser bekannten Vorrichtung dadurch einwärts verschoben und an den Rohrstrang angedrückt, daß sie. ebenso auf der Kegelfläche des Verrohrungskopfes gleiten wie die Tragkörper, neben denen sie angeordnet sind.In a known device of this type, the clamping parts exist from the adjoining halves of a split ring that connects the pipe string with a certain amount of space surrounds and with its perpendicular to this running lower Surface presses on the sealing ring. This only exercises on the clamping parts from a counter pressure from below. The jaw segments are known in this one Device thereby moved inward and pressed against the pipe string that it. also slide on the conical surface of the casing head as do the supporting bodies, next to which they are arranged.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Verbesserung der den Gegenstand des Hauptpatentes 1121565 bildenden Vorrichtung der eingangs erläuterten Art, bei welcher die Klemmteile ebenfalls im Abstand voneinander angeordnet und innen verzahnt sind und der von ihnen zusammengepreßte Dichtungsring von außen auf sie einen Druck ausübt, durch den die Klemmteile bei ihrer Abwärtsverschiebung gegenüber dem Kranz von Tragkörpern schneller nach innen in Eingriff mit dem Rohrstrang verschiebbar sind als die Klemmbackensegmente, die von den Tragkörpern umgeben und durch diese einwärts an den Rohrstrang verschiebbar sind.In particular, the invention relates to an improvement of the subject of the main patent 1 121 565 forming device of the type explained above, in which the clamping parts are also arranged at a distance from one another and internally toothed and the sealing ring compressed by them exerts a pressure on them from the outside through the the clamping parts can be displaced faster inwardly into engagement with the pipe string during their downward displacement relative to the ring of supporting bodies than the clamping jaw segments, which are surrounded by the supporting bodies and can be displaced through them inwardly on the pipe string.

Erfindungsgemäß ruhen nun die verzahnten Klemmbackensegmente in radialer Richtung verschiebbar auf einem Halter, der durch die Schraubenbolzen an den mittels des Dichtungsringes getragenen Klemmteilen aufgehängt und mit diesen zusammen im Verrohrungskopf abwärts beweglich ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ergibt sich aus folgendem: Sowohl bei der bekannten Vorrichtung als auch bei der den Gegenstand des Hauptpatentes bildenden Vorrichtung stellen die Schraubenbolzen eine starre Verbindung zwischen jedem Klemmteil und dem von diesem getragenen Klemmbackensegment her. Während nun aber die Klemmbackensegmente beim Abwärtsgleiten der Vorrichtung auf der inneren Kegel-Fläche des Verrohrungskopfes radial nach innen verschoben und dadurch an den Rohrstrang angedrückt werden, machen die auf dem Dichtungsring aufliegenden Klemmteile diese Einwärtsbewegung nicht im gleichen Maße mit. Bei der bekannten Vorrichtung führen sie überhaupt keine Einwärtsbewegung aus, und bei dem Gegenstand des Hauptpatentes erfolgte diese Einwärtsbewegung der Klemmteile schneller als diejenige der Klemmbackensegmente. Das führt aber dazu, daß die Schraubenbolzen auf Biegung beansprucht werden und daß die in ihnen entstehenden Biegungsspannungen die Verschiebung der Klemmbackensegmente und der Tragkörper auf der inneren Kegelfläche des Verrohrungskopfes hemmen. Dieser Mangel nun, der sowohl bei der bekannten Vorrichtung als auch bei derjenigen dies Hauptpatentes auftritt, wird nun durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung vermieden, weil die Schraubenbolzen nicht mehr wie dort an den Klemmbackensegtnenten, sondenn an dem Halter befestigt sind, der die Einwärtsbewegung der Klemmbackensegmente nicht mitzumachen braucht.According to the invention, the toothed clamping jaw segments now rest in a radial direction Direction slidable on a holder, which is attached to the means by the screw bolts of the sealing ring worn clamping parts and hung with these together in Casing head is movable downward. The advantage of this configuration results from the following: Both in the known device and in the object of the main patent forming device, the screw bolts are rigid Connection between each clamping part and the clamping jaw segment carried by it here. While now, however, the jaw segments when sliding down the device shifted radially inward on the inner cone surface of the casing head and are thereby pressed against the pipe string, make the on the sealing ring overlying clamping parts not to the same extent with this inward movement. In the known device they do not perform any inward movement, and in the Subject of the main patent, this inward movement of the clamping parts took place faster than that of the jaw segments. But this leads to the fact that the screw bolts are stressed on bending and that the bending stresses arising in them the displacement of the jaw segments and the support body on the inner conical surface of the casing head. This deficiency now, both in the known device as well as in those of this main patent occurs, is now by the invention Design avoided because the screw bolts are no longer on the clamping jaws segnents as there, probes are attached to the holder that allows the inward movement the jaw segments do not need to participate.

Vorzugsweise ist die Tragfläche des Halters ungefähr ebenso groß bemessen wie die Gesamtheit der an ihm anliegenden Flächen der Klemmbackensegmente. Dadurch wird die leichte Verschiebbarkeit der Klemmbackensegmente auf der Tragfläche des Halters gewährleistet.The support surface of the holder is preferably dimensioned approximately as large like the entirety of the surfaces of the clamping jaw segments which bear against it. Through this the easy sliding of the jaw segments on the wing of the Halters guaranteed.

Zweckmäßig umgibt der Halter mit einer inneren Ringfläche den Rohrstrang in geringem Abstand. Infolgedessen wird er durch den Rohrstrang in Achsenrichtung geführt, so daß er nicht kippen kann.The holder expediently surrounds the pipe string with an inner annular surface at a short distance. As a result, it is axially through the pipe string guided so that it cannot tip over.

Zweckmäßig besteht der Halter aus einzelnen in Umfangsrichtung voneinander getrennten Segmenten. Das bietet den Vorteil, daß diese Segmente die radiale Verschiebung der Klemmteile mitmachen können, mit denen sie durch die Schraubenbalzen verbunden sind.The holder expediently consists of individual parts in the circumferential direction separate segments. This has the advantage that these segments have the radial displacement the clamping parts can join in, with which they are connected by the screw bolts are.

Es empfiehlt sich dabei, die Anordnung so zu treffen, daß die Stoßstellen der Segmente des Halters in Achsenrichtung gegenüber den Stoßstellen der Klemmteile ausgerichtet sind.It is advisable to make the arrangement so that the joints of the segments of the holder in the axial direction opposite the joints of the clamping parts are aligned.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen veranschaulicht. In diesen zeigt Fig. 1 im Aufriß den Rohrstrang, im Längsschnitt den diesen umgebenden Verrohrungskopf eines Tiefbohrloches und in diesem die im Schnitt gezeigte Vorrichtung nach der Erfindung, wobei der Schnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 2 verläuft, Fig. 2 den zu Fig. 1 gehörigen Grundriß unter Fortlassung des Rohrstranges und des Verrohrungskopfes, Fig. 3 den in Fig. 1 gezeigten Schnitt in größerem Maßstabe mit einem Rohrstrang kleinen Durchmessers.A preferred embodiment of the invention is shown in drawings illustrated. In these Fig. 1 shows the pipe string in elevation, in longitudinal section the surrounding casing head of a deep borehole and in this the in Section shown device according to the invention, wherein the section along the line 1-1 of FIG. 2, FIG. 2 shows the plan associated with FIG. 1 with omission of the pipe string and the casing head, FIG. 3 shows the section shown in FIG on a larger scale with a string of small diameter tubing.

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit einem Rohrstrang, der innerhalb der Toleranzgrenzen größer ist, Fig. 5 und 6 Schnittdarstellungen, die den Fig. 3 und 4 entsprechen und die Teile in einer anderen Betriebsstellung wiedergeben, Fig. 7 und 8 die Querschnitte nach den Linien 7-7 und 8-8 der Fig.3 und 4 und Fig. 9 einen Grundriß der Vorrichtung nach Entriegeln und Aufklappen ihrer Hälften beim Aufschieben auf den Rohrstrang.FIG. 4 shows a representation corresponding to FIG. 3 with a pipe string, which is larger within the tolerance limits, Fig. 5 and 6 sectional views, which correspond to FIGS. 3 and 4 and the parts in a different operating position 7 and 8 show the cross-sections along the lines 7-7 and 8-8 of FIG and FIGS. 4 and 9 show a plan view of the device after it has been unlocked and unfolded Halves when sliding onto the pipe string.

Die Vorrichtung nach der Erfindung dient dem Zweck, einen Rohrstrang 21 im Verrohrungskopf 10 eines Tiefbohrloches zu halten und abzudichten.The device according to the invention serves the purpose of holding and sealing a pipe string 21 in the casing head 10 of a deep borehole.

Der Verrohrungskopf hat eine innere Kegelfläche 11 und darüber einen zylindrischen Abschnitt 12, der mit einem Flansch 13 versehen ist, auf welchem eine Armatur 15, beispielsweise ein Absperrschieber zum Verhindern von Gas- oder Ölausbrüchen, mit Hilfe eines Flansches 16 und Schrauben 17 und einer Dichtung 18 befestigt ist.The casing head has an inner conical surface 11 and above it a cylindrical section 12 which is provided with a flange 13 on which a fitting 15, for example a gate valve to prevent gas or oil outbreaks, with the aid of a flange 16 and screws 17 and a seal 18 is attached.

Die Vorrichtung 20 zum Halten und Abdichten des Rohrstranges 21 weist einen diesen Rohrstrang umgebenden Kranz von Tragkörpern 22 auf, die um den Rohrstrang herum verteilt sind und sich mit äußeren Schrägflächen 23 an der inneren Kegelfläche 11 des Verrohrungskopfes 10 gleitend abstützen. Diese Tragkörper 22 tragen mittels eines vielteiligen Dichtungsringes 25 eine Gruppe von Klemmteilen 26, die sich relativ zu den Tragkörpern 22 abwärts bewegen und dadurch den vielteiligen Dichtungsring 25 zusammendrücken können. Diese Abwärtsbewegung kommt dadurch zustande, d'aß sich auf die Klemmteile 26 die abwärts gerichtete Kraft einer von ihnen getragenen Gruppe von Klernrnbackensegmenten 29 überträgt, die mit inneren Zähnen 31 an dem Rohrstrang 21 angreifen und an den Tragkörpern 22 abwärts gleiten können. Beim Abwärtsgleiten werden dann die Klemmbackensegmente 29 mit ihren Zähnen 31 an den Rohrstrang 21 unter der Last des Rohrstranges angedrückt, so daß sie von dem Rohrstrang mitgenommen werden. Dabei verschieben dann die mitgenommenen Klemmbackensegmente 29 die Klemmteile 26 mit Bezug auf die Tragkörper 22 abwärts. Denn die abwärts gerichtete Kraft der Klemmbackensegmente 29 wird auf die Klemmteile 26 durch Schraubenbolzen 27 übertragen.The device 20 for holding and sealing the pipe string 21 has a ring of supporting bodies 22 surrounding this pipe string, which are distributed around the pipe string and are slidably supported with outer inclined surfaces 23 on the inner conical surface 11 of the casing head 10. By means of a multi-part sealing ring 25, these supporting bodies 22 carry a group of clamping parts 26 which move downwards relative to the supporting bodies 22 and can thereby compress the multi-part sealing ring 25. This downward movement comes about because the downwardly directed force of a group of Klernrnbackensegmenten 29 carried by them is transmitted to the clamping parts 26, which engage with internal teeth 31 on the pipe string 21 and can slide down on the support members 22. When sliding down the jaw segments 29 are then pressed with their teeth 31 against the pipe string 21 under the load of the pipe string, so that they are carried along by the pipe string. The entrained clamping jaw segments 29 then move the clamping parts 26 downwards with respect to the support bodies 22. This is because the downward force of the clamping jaw segments 29 is transmitted to the clamping parts 26 by screw bolts 27.

Die neue Ausgestaltung besteht nun darin, daß die verzahnten Klemmbackensegmente 29 in radialer Richtung verschiebbar auf einem Halter 28 ruhen, der durch die Schraubenbolzen 27 an den von dem Dichtungsring getragenen Klemmteilen 26 aufgehängt und mit diesen zusammen im Verrohrungskopf 10 abwärts beweglich ist.The new embodiment consists in that the toothed clamping jaw segments 29 rest in a radial direction on a holder 28 , which is suspended by the screw bolts 27 on the clamping parts 26 carried by the sealing ring and can be moved downwards together with them in the casing head 10.

Dieser Halter 28 besteht aus einem durch radiale Schlitze in Segmente unterteilten Ring. Seine ebene obere Tragfläche ist ungefähr ebenso groß bemessen wie die Gesamtheit der an ihm anliegenden Flächen der Klemmbackensegmente 29.This holder 28 consists of a segment through radial slots divided ring. Its flat upper wing is roughly the same size like the entirety of the surfaces of the clamping jaw segments 29 that bear against it.

Die Tragkörper 22 bestehen aus den einzelnen Segmenten eines durch radiale Schlitze unterteilten Ringes, der den Rohrstrang21 umgibt und eine unten offene zylindrische Kammer mit der Innenwand 30 bildet. Diese Kammer dient zur Aufnahme der Klemmbackensegmente 29. Außen haben die Tragkörper 22 die bereits erwähnten Schrägflächen 23, die zusammen eine abgestufte Kegelfläche bilden und sich an der inneren Kegelfläche 11 des Verrohrungskopfes gleitend abstützen. Oberhalb der Klemmbackensegmente 29 haben die Tragkörper 22 Löcher 32, durch die die Schraubenbolzen 27 mit radialere Spielraum hindurchgehen. Auch die Klemmbackensegmente 29 haben derartige Löcher 33, die zu den Löchern 32 ausgerichtet liegen und die Schraubenbolzen 27 mit radialem Spielraum hindurchtreten lassen.The support body 22 consist of the individual segments of a through radial slots of a divided ring surrounding the pipe string21 and one at the bottom open cylindrical chamber with the inner wall 30 forms. This chamber is used for recording of the clamping jaw segments 29. On the outside, the support bodies 22 have those already mentioned Inclined surfaces 23, which together form a stepped conical surface and are located on the Slidably support the inner conical surface 11 of the casing head. Above the jaw segments 29 have the support body 22 holes 32 through which the screw bolts 27 with more radial Go through clearance. The jaw segments 29 also have such holes 33, which are aligned with the holes 32 and the screw bolts 27 with radial Allow space to pass through.

Der den Halter 28 bildende Kranz von Segmenten umgibt mit seiner inneren Ringfläche 42b den Rohrstrang 21 in geringem Abstand und führt sich daher kippfrei an diesem.The ring of segments forming the holder 28 surrounds with its inner one Annular surface 42b the pipe string 21 at a small distance and is therefore tilt-free at this.

Die Stoßstellen der Segmente des Halters 28 sind in Achsenrichtung gegenüber den Stoßstellen der Klemmteile 26 ausgerichtet.The joints between the segments of the holder 28 are in the axial direction aligned with respect to the joints of the clamping parts 26.

Der Dichtungsring 25 ist an einer Stelle seines Umfanges in radialer Richtung durchschnitten. Man kann daher die ringförmige Vorrichtung aufklappen, wenn man sie über den Rohrstrang 21 schieben und auf diesen aufbringen will. Die radiale Fuge des aufgeschnittenen Dichtungsringes 25 ist zu einer der Lücken axial ausgerichtet, die zwischen den Klemmteilen 26 und den Klemmbackensegmenten 29 vorgesehen sind, wie Fig. 1 zeigt. Beim Aufklappen schwingen daher die Hälften der Vorrichtung um diejenige Stelle des Dichtungsringes, die der Schnittstelle gegenüberliegt und gewissermaßen als Scharnier wirkt, wie Fig.9 zeigt. Dabei werden die einzelnen Teile der Vorrichtung durch die Bolzen 27 zusammengehalten, so daß sie sich weder in axialer noch in radialer Richtung voneinander lösen können.The sealing ring 25 is radial at one point on its circumference Intersected direction. You can therefore unfold the ring-shaped device, if you want to slide it over the pipe string 21 and apply it to it. the radial joint of the cut sealing ring 25 is axial to one of the gaps aligned, which is provided between the clamping parts 26 and the clamping jaw segments 29 as shown in FIG. When it is opened, the halves of the device therefore vibrate around the point of the sealing ring that is opposite the interface and acts as a hinge, so to speak, as Fig.9 shows. Thereby the individual parts the device held together by the bolts 27 so that they are neither in the axial can still solve from each other in the radial direction.

Nach dem Zusammenklappen werden die beiden Hälften der Vorrichtung durch Laschen 43 verriegelt, die herausklappbar in waagerechten Schlitzen 43a des Halters 28 untergebracht sind. In eingeklappter Lage reichen diese Laschen 43 über die Fugen zwischen den Hälften der Klemmvorrichtung, und sie können in dieser Lage durch je zwei der Schraubenbolzen 27 gesichert werden. Nimmt man einen dieser Bolzen 27 völlig heraus, wie es Fig. 9 zeigt, dann kann man die Laschen 43 herausklappen. Wie Fig. 1 zeigt, sind zwei der Bolzen 27 mit Schraubenköpfen 44 an ihren oberen Enden und einem Zapfen 45 an ihren unteren Enden versehen. Diese Zapfen 45 greifen in Löcher 46 der Laschen 43 ein. Die anderen Bolzen 27 sind mit Köpfen 47 versehen, die ein Sechskantloch zur Aufnahme eines Schraubenschlüssels haben. An ihren unteren Enden sind diese Bolzen 27 kegelig zugespitzt und greifen in kegelige Vertiefungen 49 ein, die in den anderen Enden der Laschen 43 vorgesehen sind.After folding together, the two halves of the device are locked by tabs 43, which are accommodated in horizontal slots 43a of the holder 28 so that they can be folded out. In the folded-in position, these tabs 43 extend over the joints between the halves of the clamping device, and they can be secured in this position by two of the screw bolts 27 each. If one of these bolts 27 is completely removed, as shown in FIG. 9, then the tabs 43 can be folded out. As shown in Fig. 1, two of the bolts 27 are provided with screw heads 44 at their upper ends and a pin 45 at their lower ends. These pins 45 engage in holes 46 in the tabs 43. The other bolts 27 are provided with heads 47 which have a hexagonal hole for receiving a wrench. These bolts 27 are conically pointed at their lower ends and engage in conical recesses 49 which are provided in the other ends of the tabs 43 .

Schraubt man diejenigen Bolzen 27 heraus, an deren Köpfe man mit einem Schraubenschlüssel angreifen kann, dann bilden die Zapfen 45 an den unteren Enden der anderen Bolzen Scharnierzapfen, um welche man die Laschen herausschwenken und öffnen kann, wie es Fig. 9 zeigt. Hat man dann die aufgeklappte Vorrichtung auf den Rohrstrang 21 aufgeschoben und wieder zusammengeklappt, dann schwenkt man die Laschen 43 zurück in die Aussparungen 43a des Halters 28 hinein. Dadurch gelangen die kegelförmigen Aussparungen 49 in den Bereich der kegeligen Enden 48 der Bolzen 27. Setzt man diese dann ein und schraubt sie fest, dann werden die Laschen 43 durch die kegeligen Enden 48 genau ausgerichtet und gesichert. Beim weiteren Einschrauben der Bolzen in die Schraubenbohrungen des Halters 28 werden dann die einzelnen Teile der Klemmvorrichtung in die richtige gegenseitige Lage gebracht.If you unscrew those bolts 27 whose heads can be attacked with a wrench, then the pins 45 at the lower ends of the other bolts form hinge pins, around which the tabs can be pivoted out and opened, as FIG. 9 shows. If the opened device has then been pushed onto the pipe string 21 and collapsed again, then the tabs 43 are pivoted back into the recesses 43 a of the holder 28 . As a result, the conical recesses 49 reach the area of the conical ends 48 of the bolts 27. If these are then inserted and screwed tight, the tabs 43 are precisely aligned and secured by the conical ends 48. When the bolts are screwed further into the screw bores of the holder 28, the individual parts of the clamping device are then brought into the correct mutual position.

Der mehrteilige Dichtungsring 25 besteht aus einem oberen Ringteil 35, einem mittleren Ringteil 36 und einem unteren Ringteil 38. Der mittlere Ringteil 36 besteht aus weichem Gummi od. dgl., während die Ringteile 37 und 38 aus einem härteren Gummi bestehen und durch Textileinlagen versteift sein können. Dadurch ist verhindert, daß die weiche Gummimasse des Ringteiles 36 in die Lücken zwischen den Segmenten hine:ingepreßt wird. Der obere Ringteil 37 hat an seiner unteren Seite einen sich radial nach innen erstreckenden Flansch 37a, der unter die Klemmteile 26 greift. Diese Klemmteile haben vorzugsweise die durch das Hauptpatent geschützte Gestalt. Sie sind daher im Abstand voneinander angeordnet und innen bei 34 verzahnt. Der von ihnen zusammengepreßte obere Ringtei135 übt von außen einen Druck auf sie aus, durch den die Zähne 34 einwärts in Eingriff mit dem Rohrstrang 21 verschoben werden. Der Kranz von Klemmteilen 26 hat oben einen äußeren Flansch 35a, der über die Dichtungsringe 25 greift und deren Ringteil 35 in axialer Richtung zusammendrücken kann. Das hat dann zur Folge, daß der Ringteil 35 einen einwärts gerichteten Druck auf die Klemmteile 26 ausübt.The multi-part sealing ring 25 consists of an upper ring part 35, a middle ring part 36 and a lower ring part 38. The middle ring part 36 is made of soft rubber or the like, while the ring parts 37 and 38 are made of a harder rubber and are stiffened by textile inserts can. This prevents the soft rubber compound of the ring part 36 from being pressed into the gaps between the segments. The upper ring part 37 has on its lower side a flange 37a which extends radially inward and which engages under the clamping parts 26. These clamping parts preferably have the shape protected by the main patent. They are therefore arranged at a distance from one another and toothed at 34 on the inside. The upper ring part 135 compressed by them exerts a pressure on them from the outside, by means of which the teeth 34 are displaced inwardly into engagement with the pipe string 21. The ring of clamping parts 26 has an outer flange 35a at the top, which engages over the sealing rings 25 and whose ring part 35 can compress in the axial direction. This then has the consequence that the ring part 35 exerts an inwardly directed pressure on the clamping parts 26.

Der mittlere Ringteil 36 kann oben und unten mit Ringvorsprüngen 39 und 40 versehen sein. Außerdem hat er ebenso wie der untere Ringteil 38 Löcher zum Durchtritt der Schraubenbolzen 27. Diese Löcher können von ringförmigen Vorsprüngen 42 des Ringteiles 36 umgeben sein. Das bietet den Vorteil, daß sich bereits bei niedrigem Druck eine zuverlässige Abdichtung ergibt, wenn die Klemmteile 26 noch verhältnismäßig schwach durch das Gewicht des Rohrstranges belastet sind.The middle ring part 36 can be provided with ring projections 39 and 40 at the top and bottom. In addition, like the lower ring part 38, it has holes for the screw bolts 27 to pass through. These holes can be surrounded by annular projections 42 of the ring part 36 . This offers the advantage that a reliable seal is obtained even at low pressure when the clamping parts 26 are still relatively lightly loaded by the weight of the pipe string.

Zwischen der Oberfläche 24 der Tragkörper 22 und dem Dichtungsring 25 kann eine Unterlegscheibe 42a eingefügt werden, die durch radiale Fugen in Segmente unterteilt ist und Löcher zum Durchtritt der Schraubenbolzen 27 mit Spielraum hat.A washer 42a can be inserted between the surface 24 of the support body 22 and the sealing ring 25 , which washer is divided into segments by radial joints and has holes with clearance for the screw bolts 27 to pass through.

Die Wirkungsweise ist die folgende: Wird der Rohrstrang 21 nach Aufbringen der Vorrichtung und nach deren Einbau in den Verrohrungskopf 10 allmählich abgesenkt, dann nimmt er unter der Wirkung der auf die Zähne 31 wirkenden Reibung die Klemmbackensegmente 29 abwärts mit, wobei diese wiederum den Halter 28 abwärts vor sich herschieben. Die in den Halter 28 eingeschraubten Bolzen 27 aber üben mit ihren Köpfen einen abwärts gerichteten Druck auf die Klemmteile 26 aus, die daher ebenfalls abwärts gehen und den Dichtungsring 25 zusammendrücken. Zunächst stellt dieser an seinen Vorsprüngen 39, 40 und 42 eine zuverlässige Abdichtung zwischen der Innenwand des Verrohrungskopfes 10 und dem Rohrstrang 21 her und wird sodann weiter derart zusammengedrückt, daß er seinerseits die Klemmteile 26 einwärts verschiebt und mit ihren Zähnen 34 kräftig an den Rohrstrang 21 andrückt. Außerdem drückt der Dichtungsring 25 mittels der Unterlegscheibe 42a von oben auf die Tragkörper 22, die zwar diesem Druck mit Hilfe der Zähne auf ihren Schrägflächen 23 einen gewissen Widerstand entgegensetzen, aber in allmählich zunehmendem Maße auf der inneren Kegelfläche 11 des Verrohrungskopfes herabgleiten und dadurch einwärts verschoben werden. Sie drücken daher mit ihren inneren Zylinderflächen 30 auf die Tragkörpersegmente 29 und pressen die Zähne 31 in zunehmendem Maße in den Rohrstrang 21 hinein. Dabei werden die Klemmteile 26 schneller nach innen in Eingriff mit dem Rohrstrang verschoben als die Klemmbackensegmente 29. Das hat zur Folge, daß das volle Gewicht des Rohrstranges 21 von den Klemmteilen 26 und den Klemmkörpersegmenten 29 mit dem geringstmöglichen radial einwärts gerichteten Druck getragen wird. Die Gefahr einer unerwünschten Verformung des Rohrstranges ist dadurch vermieden.The mode of operation is as follows: If the pipe string 21 is gradually lowered after the device has been applied and after it has been installed in the casing head 10 , then, under the effect of the friction acting on the teeth 31, it takes the jaw segments 29 downwards with it, which in turn drives the holder 28 slide down in front of you. The bolts 27 screwed into the holder 28 , however, exert a downward pressure on the clamping parts 26 with their heads, which therefore also go downward and compress the sealing ring 25 . First, this creates a reliable seal between the inner wall of the casing head 10 and the pipe string 21 at its projections 39, 40 and 42 and is then further compressed in such a way that it in turn moves the clamping parts 26 inward and with their teeth 34 firmly against the pipe string 21 presses. In addition, the sealing ring 25 presses by means of the washer 42 a from above on the support body 22, which, although opposed to this pressure with the help of the teeth on their inclined surfaces 23 , gradually slide down on the inner conical surface 11 of the casing head and thereby inward be moved. They therefore press with their inner cylindrical surfaces 30 on the support body segments 29 and increasingly press the teeth 31 into the pipe string 21. The clamping parts 26 are displaced more rapidly inwardly into engagement with the pipe string than the clamping jaw segments 29. This has the consequence that the full weight of the pipe string 21 is borne by the clamping parts 26 and the clamping body segments 29 with the lowest possible radially inward pressure. This avoids the risk of undesired deformation of the pipe string.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher Weise abwandeln. Insbesondere könnte man darauf verzichten, die Klemmteile 26 im Sinne des Hauptpatentes innen bei 34 zu verzahnen und durch dein Dichtungsring 25 einwärts drücken zu lassen. Statt dessen könnte man den Kranz der Klemmteile 26 als einfache Ringscheibe ausgestalten, die von oben auf den Dichtungsring 25 drückt, wie es zur Zeit der Anmeldung des Hauptpatentes bekannt war. In diesem Falle würde das Gewicht des Rohrstranges 21 lediglich von den Klemmkörpersegmenten 29 getragen werden.The embodiment described can be modified in many ways. In particular, one could dispense with interlocking the clamping parts 26 within the meaning of the main patent at 34 and having them pressed inwards through your sealing ring 25. Instead, the ring of the clamping parts 26 could be designed as a simple washer which presses on the sealing ring 25 from above, as was known at the time the main patent was applied for. In this case, the weight of the pipe string 21 would only be borne by the clamping body segments 29.

Bei beiden Ausführungsmöglichkeiten ist durch die beschriebene Ausgestaltung der Vorrichtung erreicht, daß die Kle.mmkörpersegmente 29 die Schraubenbolzen 27 nicht mehr auf Biegung beanspruchen und daher bei ihrer Einwärtsverschiebung durch solche Biegespannungen nicht gehemmt werden.In both possible embodiments, the described configuration of the device ensures that the Kle.mmkörpersegmente 29 no longer subject the screw bolts 27 to bending and are therefore not inhibited by such bending stresses when they are inwardly displaced.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for holding and sealing a pipe string in the casing head of a deep borehole with supporting bodies which are distributed around the pipe string and are slidably supported with outer inclined streams on the inner conical surface of the casing head and which, by means of a sealing ring, carry a group of downwardly movable clamping parts, to which the downward force of a group of clamping jaw segments carried by them by means of screw bolts is transmitted, which engage the pipe string with internal teeth and are pressed against the supporting bodies under the load of the pipe string when sliding downwards against the pipe string and thereby the clamping parts with respect to the supporting body move downwards, in particular according to patent 1 121 565, according to which the clamping parts are also arranged at a distance from one another and internally toothed and the sealing ring compressed by them exerts a pressure on them from the outside, through which the clamping parts at their r downward displacement inwardly displaceable against your ring of support bodies more rapidly into engagement with the tubing as the jaw segments which is surrounded by the carrier bodies and are by this inwardly to the pipe string displaceable, characterized in that the toothed jaw segments (29) slidably in the radial direction rest on a holder (28) which is suspended by the screw bolts (27) on the clamping parts (26) carried by means of the sealing ring and can be moved downwards together with them in the casing head (10).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the wing of the holder (28) is about the same size as the entirety of it adjacent surfaces of the jaw segments (29).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the holder (28) with an inner annular surface (42b) surrounds the pipe string (21) at a small distance.

4. Apparatus according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the holder (28) consists of individual in the circumferential direction separate segments.

5. Apparatus according to claim 4, characterized characterized in that the joints of the segments of the holder (28) in the axial direction are aligned with respect to the joints of the clamping parts (26).

6. Device according to claim 5, characterized by connecting straps (43) which around the Pipe string (21) to connect the folded halves of the device and to be removable are inserted into recesses in the segments and through the lower ends of the screw bolts (27) can be locked.

7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the rest against the jaw segments (29) and they inward parallel to the surfaces (30) of the supporting body (22) which displace the pipe string (21) run to the axis of the pipe string. References Considered: U.S. Patents No. 2 073 890, 2 315 134, 2 652 895, 2 676 036.