DE1483777C3 - Anlage zur Unter-Tage-Steuerung einer Förderbohrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Unter-Tage-Steuerung einer Förderbohrung, bei der die mit einem Futterrohrstrang ausgekleidete Föderbohrung einen ersten und einen zweiten Durchflußkanal, durch die zwei getrennte Förderströme zur Erdoberfläche leitbar sind, und die jeweils mit einem den Durchfluß durch den betreffenden Durchflußkanal steuernden Ventil versehen sind, sowie Einrichtungen zum Zuführen eines Steuermediums von der Erdoberfläche aus zu den sich in den beiden Durchflußkanälen befindlichen Ventilen aufweist.

In den letzten Jahren sind bereits von der Erdoberfläche aus gesteuerte Unter-Tage-Sicherhcitsventile zur Gewährleistung einer ausfallsicheren Sicherheits-Absperrung ausströmender öl- und Gasquellen angewandt worden. Es sind verschiedene Arten derartiger Vorrichtungen bekannt, die sämtlich in zwei Kategorien eingeteilt werden können, nämlich in »Rohrstrang«- und »Drahtseile-Rückholtypen.

Die »RohrstrangÄ-Rückholvorrichtungen erfordern ein Anheben und Ablassen des Rohrstrangs zur Bedienung der Ventile. Dieses Verfahren ist ziemlich aufwendig und zeitraubend, wobei in den Fällen, in welchen das Bohrloch zum Hochziehen des Rohrstrangs stillgelegt werden muß, eine große Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß die fündige Erdformation im Verlauf der Stillegung und des Verschließens des Bohrlochs beschädigt wird. Wenn diese Art der Formationsbeschädigung während der Arbeitsunterbrechung erfolgt, hat das Bohrloch einen großen Teil seines Wertes für den Besitzer verloren. Diese Vorrichtungsart bot jedoch bisher einen Durchflußquerschnitt durch die Steuerventile, der beträchtlich größer ist als bei den »Drahtseik-Rückholvorrichtungen, wenn diese bei Rohrsträngen derselben Größe angewandt werden.

Die »Drahtseile-Rückholvorrichtungen, obgleich sie einen wesentlich kleineren Strömungsquerschnitt bieten, werden, wie schon durch die Bezeichnung angedeutet, an einem Drahtseil eingeführt und hochgezogen und können daher in regelmäßigen Zeitabständen gewartet werden, ohne daß der Rohrstrang hochgezogen zu werden braucht. Die Anwendung der

ίο bekannten Drahtseilverfahren bietet somit eine wesentlich weniger aufwendige Möglichkeit für die Wartung der Ventile als die Rohrstrang-Hochziehverfahr. η nebst eines kleineren Risikos einer Beschädigung der fündigen Formation, wenn die Bohrlochanlage zwecks Wartung der Steuerorgane stillgelegt werden muß.

In den Fällen, in denen eine einzige Unter-Tage-Steuerung oder zwei oder mehr in das Bohrloch eingebaute Steuerungen vorhanden sind, war bisher außerdem ein von der Erdoberfläche zur Steuerung verlaufender Rohrstrang erforderlich, und selbst wenn die zusätzliche Steuerleitung für mehr als eine einzige Steuerung verwendet werden konnte, waren doch stets drei oder mehr zu den Steuerungen abwärts verlaufende Rohrleitungen nötig, wenn zwei oder mehr derartige Steuerungen verwendet wurden. Die Steuerleitung war bisher immer »mit dem Rohrstrang ausbaubar«, d. h. sie konnte nur bei gleichzeitigem Herausziehen des Rohrstrangs selbst hochgezogen werden.

Aus der USA.-Patentschrift 2 963089 ist eine Anlage für eine Förderbohrung mit zwei Rohrsträngen bekannt, wobei jeder Rohrstrang mit einem Gehäuse in Verbindung steht, welches Behälter zur Aufnahme von Durchflußsteuereinrichtungen aufweist. Die beiden Behälter sind Seite an Seite angeordnet und jeder Behälter ist durch den zugeordneten Rohrstrang ein- und ausbaufähig. Beide Behälter nehmen Sicherheitsventile auf, die beide auf ein Steuermedium ansprechen, das von der Erdoberfläche durch eine Steuerleitung zugeführt wird. Bei einer Ausführungsform erfolgt der Durchfluß von der unteren Zone durch seitliche Öffnungen in dem Futterrohrstrang und verläuft sodann nach oben durch ein zentrales Rohr und durch einen unteren Packer. Der Durchfluß ist dabei zu dem linken Behälter gerichtet, wo er durch das Sicherheitsventil hindurchtritt und sodann durch das obere linke Rohr zur Oberfläche weiterverläuft. Der Durchfluß von der oberen Zone tritt ebenfalls durch seitliche öffnungen im Futterrohrstrang zwischen oberen und unteren Packern in den Rohrstrang ein und verläuft sodann durch einen Ringraum nach oben, bis er durch eine öffnung unmittelbar unterhalb des oberen Packers eintritt. Sodann erfolgt der Durchfluß nach oben durch einen Ringraum zwischen einem inneren Rohr und einem äußeren Rohr, sodann durch eine seitliche öffnung in den rechten Behälter, durch das Sicherheitsventil und sodann schließlich durch das obere rechte Rohr zur Oberfläche.

Bei einer weiteren Anordnung dieser bekannten Anlage ist nur ein Rohrstrang vorgesehen, der mit dem linken Behälter verbunden ist. Auch hier sind zwei Seite an Seite angeordnete Ventile vorgesehen, die auf ein gemeinsames Steuermedium ansprechen.

Das linke Sicherheitsventil ist ein- und ausbaufähig, und zwar durch den Rohrstrang, während das rechte Sicherheitsventil nicht ein- und ausbaufähig ist.
Bei einer aus der USA.-Patentschrift 2970648 be-

kannten Anlage gelangt ein Gehäuse mit Seite an Seite angeordneten Behältern zur Aufnahme von Seite an Seite angeordneten Durchflußsteuervorrichtungen zur Anwendung, die durch einen Rohrstrang ein- und ausbaufähig sind. Gemäß einer Ausführungsform ist der rechte Behälter leer, der eine Strömung von der unteren Formation unterhalb des unteren Packers direkt und gerade nach oben ermöglicht, d. h. nach oben durch das oberhalb angeschlossene Rohr. Im linken Behälter ist dagegen eine Durchflußsteuereinrichtung angeordnet, und bei einer bestimmten Stellung dieser Durchflußsteuereinrichtung verläuft der Durchfluß von der oberen Formation zwischen zwei Packern nach oben durch die Durchflußsteuereinrichtung zu einer Stelle, wo ein Austritt durch Seitenöffnungen der Durchflußsteuereinrichtung und durch Schlitze des Gehäuses in einen Ringraum erfolgen kann. Die beiden Förderströme strömen sodann weiter nach oben durch den Ringraum zwischen dem Rohr und dem Gehäuse bis zur Erdoberfläche. Bei einer weiteren Ausführungsform ist in dem rechten Behälter eine Durchflußsteuereinrichtung vorgesehen, die jedoch lediglich den rechten Behälter nach oben hin verstöpselt, und zwar oberhalb von seitlichen Durchtrittsöffnungen, die die beiden Behälter verbinden. In diesem Fall erfolgt die Strömung von der unteren Zone unterhalb des unteren Packers nach oben zu dem rechten Behälter, wobei jedoch auf Grund der verstöpselten oberen Öffnung dieses Behälters ein Durchtritt nicht erfolgen kann. Die Strömung muß aus dem rechten Behälter durch die genannten seitlichen öffnungen austreten und fließt dann nach oben durch Schlitze, die im linken Behälter ausgebildet sind, so daß die Förderströme in einen Ringraum austreten können und zur Oberfläche strömen. Im linken Behälter ist eine Durchflußsteuereinrichtung angeordnet, die einen sich vom einen bis zum anderen Ende erstreckenden längs verlaufenden Durchflußkanal aufweist, wobei eine Dichtungspackung vorgesehen ist, die unterhalb der genannten seitlichen Durchtrittsöffnungen und oberhalb der genannten Schlitze abdichtet, so daß die Strömung von der unteren Zone nicht abgesperrt oder behindert wird, wenn sie durch die seitlichen Durchtrittsöffnungen und durch die Schlitze in den Ringraum eingeleitet wird. Zur gleichen Zeit erfolgt die Strömung von der oberen Zone nach oben durch das untere Ende des linken Behälters und von hier aus nach oben durch die zentrale Längsbohrung der Durchflußsteuereinrichtung des linken Behälters und sodann durch das Rohr zur Oberfläche. Diese Art der Strömung verläuft umgekehrt zu derjenigen bei der erstgenannten Ausführungsform, da die untere Zone jetzt durch Ringraum zur Oberfläche strömt, während die obere Zone durch das Rohr zur Oberfläche strömt.

Keine der genannten Ausführungsformen arbeitet jedoch nach Art eines Sicherheitsventils und es sind auch keine Steuermittel vorhanden, um diese Einrichtungen von der Erdoberfläche aus zu betätigen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs definierten Art zu schaffen, die von der Erdoberfläche aus steuerbar ist und mit einer einfachen Steuereinrichtung auskommt und bei der beide Ventile durch einen einzigen Rohrstrang ein- und ausgebaut werden können.

Ausgehend von der Anlage der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil eines jeden Ventils in dem ersten Durchflußkanal angeordnet ist, daß jedes Ventil durch den ersten Durchflußkanal auswechselbar ist und daß zumindest eines der beiden Ventile Vorrichtungen aufweist, die den zweiten Durchflußkanal vom ersten Durchflußkanal getrennt halten.

Das Merkmal der Nebeneinanderordnung der Ventile erlaubt weiterhin die Anwendung von »Doppel-Gewinnungsverfahren« unter Verwendung von zwei Produktions-Packern und nur einem einzigen

ίο Rohrstrang. Dies bedeutet eine wirksame Ausnützung der Anlage. Beide Ventile lassen sich auch von der Erdoberfläche aus durch eine hydraulische Steuerleitung ansteuern. Bei der Erschließung einer Erdformation über beide Ventile steht außerdem ein größerer Strömungsquerschnitt zur Verfügung, als er bisher mittels einer einzigen Steuerung erzielt werden konnte, wenn man die Verrohrung berücksichtigt, in welche die Ventile eingebaut wurden. Beispielsweise ermöglicht die Erfindung den Einbau von zwei Steuerventilen durch ein einziges Rohr mit einem Inncn-Nenndurchmesser von 76 mm, wobei der Gesamt-Strömungsquerschnittetwa31 cm^: beträgt. Die bisher bekannten Anlagen unter Verwendung von »Drahtseil-Rückholsteuerungen«, wie sie auch beim Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangen, ließen bei Rohren von 76 mm Innendurchmesser nur einen Strömungsquerschnitt von etwa 11,6 cm² zu.

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht einer Anlage mit den Merkmalen der Erfindung, die zwecks Gewinnung von Fluiden von einer einzigen Erdformation sowohl durch den Rohrstrang als auch über den Ringkanal in ein Bohrloch eingebaut ist,

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht der Anlage gemäß Fig. 1, die derart angeordnet ist, daß über einen Durchfluß-Ringkanal Fluide von einer oberen und über einen Rohrstrang-Durchflußkanal von einer unteren Erdformation gewonnen werden können,

Fig. 3 eine teilweise weggebrochene schematische Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Anlage zur Erschließung einer oberen Erdformation über den Ringkanal und einer unteren Erdformation über den Rohrstrang-Durchflußkanal,

Fig. 3-A einen Längsabschnitt durch einen Anschlußstutzen nebst angeschlossenen Teilen der Anlage gemäß Fig. 3, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4-A bis 4-F zusammen eine teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt dargestellte Längsansicht der Anlage gemäß Fig. 1 mit in den Durchflußkanälen eingesetzten Ventilen und mit in zurückgezogener Stellung befindlichem Packer zur Einführung der Anlage in das Bohrloch, in stark vergrößertem Maßstab,

Fig. 4-BB eine den im umkreisten Bereich 4-BB in Fig. 4-B stattfindenden Vorgang veranschaulichende Teilschnittansicht, in stark vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4-A,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4-A,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 4-B,

welcher einen Querschnitt durch das eine Ventil in einer bestimmten Höhenlage und einen Querschnitt durch das andere Ventil an einer etwas höher gelegenen Stelle veranschaulicht, ·

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 4-B, Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 4-B,

Fig. K) einen Schnitt längs der Linie 10-10 in Fig. 4-B durch das eine Ventil allein,

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 4-B durch das andere Ventil allein,

Fig. 12 einen teilweise in Seitenansicht dargestellten Teillängsschnitt durch den Anschlußstutzen, welcher sowohl das unter bestimmten Bedingungen während des Einbaus der Anlage verwendete andere Absperrventil sowie das eine Abschlußventil zeigt, welches während der anfänglichen Einführung der Anlage in ein Bohrloch im Anschlußstutzen angeordnet wird,

Fig. 12-A eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Klemmhülse der Klemmanordnung, der Sperrfinger und des Halterings, die an dem einen Ventil gemäß den Fig. 12 und 2-B verwendet werden,

Fig. 13 einen Schnitt längs der Linie 13-13 in Fig. 12 durch das eine Abschlußventil,

Fig. 14 einen Teilschnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 12 durch einen Abschnitt des Anschlußstutzens und des einen Ventils,

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linie 15-15 in Fig. 12 durch das eine Ventil,

Fig. 16 einen teilweise in Seitenansicht dargestellten Längsschnitt durch ein für das Ein- und Ausbauen des einen Ventils verwendetes Setzwerkzeug,

Fig. 17 eine teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht dargestellte Längsansicht, weiche das mit dem einen Ventil verbundene Setzwerkzeug zum Ablassen des Ventils in den Futter-Rohrstrang veranschaulicht,

Fig. 18 einen Schnitt längs der Linie 18-18 in Fig. 17,

Fig. 19 eine Fig. 17 ähnelnde Ansicht, welche das vom oberen Ende des einen Ventils abgeschlossene Setzwerkzeug zeigt,

Fig. 20 eine Fig. 17 ähnelnde Ansicht, welche das Werkzeug gemäß Fig. 16 in Abwandlung als Ziehwerkzeug zeigt, während dieses eben in das obere Ende des einen Ventils eingreift, bevor es mit dem Ventil verriegelt wird,

Fig. 21 eine Fig. 20 ähnelnde Ansicht des Ziehwerkzeugs, während es das eine Ventil vom Anschlußstutzen abhebt,

Fig. 22 eine Fig. 20 ähnelnde Ansicht, weiche das Ziehwerkzeug während seines Trennens von dem einen Ventil darstellt,

Fig. 23 eine teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht dargestellte, weggebrochene Längsansicht eines Drahtseilwerkzeugs, das beim Setzen des Packers gemäß Fig. 1 und des oberen Packers gemäß Fig. 2 angewandt wird,

Fig. 24 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Kopfglieds der Anlage zur Verwendung mit einer herausnehmbaren Steuerleitung,

Fig. 25 einen Schnitt längs der Linie 25-25 in Fig. 24,

Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie 26-26 in Fig. 24,

Fig. 27 einen Längsschnitt durch eine Auslaßschieberanordnung zur Anwendung der herausnehmbaren Steuerleitung gemäß den Fig. 24 bis 26,

Fig. 28 einen Schnitt längs der Linie 28-28 in Fig. 27,

Fig. 29 eine teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht dargestellte Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Auslaßschieberanordnung, Fig. 30 eine Teilansicht der Unterseite der Vorrichtung gemäß Fig. 29,

Fig. 31 einen Teillängsschnitt durch das Kopfglied der Anlage zur Verwendung bei einer konzentrischen

ίο Rohrstranganordnung, weiche an Stelle der Steuerfluid-Rohrleitung einen sich abwärts erstreckenden ringförmigen Durchflußkanal zur Zuleitung des Steuerfluids zur Anlage festlegt,

Fig. 32 einen Teillängsschnitt durch einen Bohrlochabschluß bzw. -kopf zur Verwendung beim Steuerfluid-Ringkanal gemäß Fig. 31,

Fig. 33 eine auseinandergezogene perspektivische Teilansicht des Anschlußstutzens zur Halterung des einen und des anderen Ventils der erfindungsgemäßen Anlage,

Fig. 34 eine auseinandergezogene perspektivische Teilansicht des Anschlußstutzens gemäß Fig. 33 und des oberen Endabschnitts des Rohrgehäuses, an welchem der Stutzen befestigt ist,

Fig. 35 einen teilweise in Aufsicht dargestellten Schnitt längs der Linie 35-35 in Fig. 12, welcher die Oberseite des Anschlußstutzens nebst den Führungsflächen zur Führung der Steuerventile in ihre jeweiligen Bohrungen veranschaulicht,

Fig. 36 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Kugelventilglieds nebst zugeordneten Betätigungsgliedern, wie sie bei dem anderen Steuerventil verwendet werden, mit in Offenstellung befindlichem Kugelventil,

Fig. 37 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß Fig. ">6 mit in eine Schließstellung verdrehtem Kugelveiitilglied,

Fig. 38 eine schematische Teilseitenansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das eine und das andere Ventil an verschiedenen Höhenlagen der Anlage angeordnet sind,

Fig. 39 eine schematische Schnittansicht längs der Linie 39-39 in Fig. 38 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 40 eine Teilschnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Ventilbetätigung-Kolbenanordnung für das andere Ventil gemäß Fig. 4-B mit praktisch in Schließstellung befindlichem Kugelventil, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 41 eine Fig. 40 ähnelnde Ansicht, welche das Kugelventil in voll geöffneter Stellung zeigt, und

Fig. 42 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Seitenansicht eines Setzwerkzeugs zum Einsetzen des doppelten Kegel- und des anderen Ventils der erfindungsgemäßen Anlage.

Gemäß Fig. 1 ist die Anlage 50 mit Hilfe eines an der Innenwand des Futterrohrstranges 53 befestigten Packers 52 im Bohrloch 51 gehaltert. Ein oberer Rohrstrang 54 erstreckt sich von der Steueranlage zu dem an der Erdoberfläche befindlichen Bohrlochabschluß 55. Die Anlage 50 weist ein den Fluidfluß in den Rohrstrang 54 steuerndes Ventil 60 und ein Ventil

61 auf, welches den Fluidfluß in den oberen Ringraum

62 hinein steuert, der sich seinerseits oberhalb der Steueranlage innerhalb des Futterrohrstranges 53 um den Rohrstrang 54 herum zur Erdoberfläche erstreckt. Eine Fluid-Steuerleitung 63 erstreckt sich zwischen der Steueranlage und einer Oberflächen-

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Fluiddrucksteuereinheit 64 und führt Druckfluid zur Steuerung bzw. Betätigung der Ventile 60 und 61 von der Erdoberfläche aus. Ein unterer Rohrstrang 65 wird vom Packer 52 gehaltert und leitet einen Teil der durch im Futterrohrstrang vorgesehene Perforationen 70 in das Bohrloch strömenden Bohrlochfluiden in ein Rohrglied 71 hinein, welches einen Durchflußkanal über den Packer zum Ventil 60 bildet. Der Rest der Bohrlochfluiden strömt durch Öffnungen 72, um das Rohrglied 71 herum durch den Packer und ein Gehäuseglied 73 zum Ventil 61. Ein Teil der von der fündigen Erdformation über die Perforationen 70 strömenden Fluiden tritt in den unteren Rohrstrang 65 ein und fließt über das Rohrglied 71 und das Ventil 60 sowie über den oberen Rohrstrang 54 zur Oberfläche, während der andere Teil der von der fündigen Erdformation stammenden Fluiden um den Rohrstrang 65 herum im Futterrohrstrang in die Öffnungen 72 fließt und um das Rohrglied 71 herum im Gehäuseglied 73 zum Ventil 61 strömt, von wo aus die Fluiden über eine seitliche Öffnung 74 auswärts und über den oberen Ringraum 62 zur Erdoberfläche gelangen. Die vom Ringraum und vom Rohrstrang kommenden Fluiden strömen über Leitungen 75 bzw. 80 aus dem Bohrlochabschluß heraus.

Der Bohrlochabschluß ist mit dem Oberflächen-Futterrohr 81 und einem kurzen Rohrstrang eines Oberflächenrohrs 82 verbunden, die konzentrisch zum Futterrohr 53 um dieses herum angeordnet sind.

Sowohl das Ventil 60 als auch das Ventil 61 sind gleichzeitig über die Steuereinheit 64 von der Erdoberfläche aus steuerbar, um den Fluidfluß sowohl durch den oberen Rohrstrang 54 als auch durch den Ringraum 62 absperren zu können. Beide Ventile können durch den oberen Rohrstrang hindurch in die Steueranlage eingesetzt und aus ihr entfernt werden. Beide Ventile werden normalerweise durch über die Steuerleitung angelegten Fluiddruck in Offenstellung gehalten. Die Überwachung verschiedener gewünschter Betriebsbedingungen erfolgt über die Steuereinheit 64, die entsprechend den jeweils gewünschten Bedingungen zu arbeiten und einen vorbestimmten Zustand hervorzurufen vermag, durch welchen die Steuereinheit unwirksam gemacht wird, so daß sich der über die Leitung 63 angelegte Druck vermindert und die Ventile sich schließen läßt, wodurch der gesamte Durchfluß sowohl durch den Rohrstrang als auch über den Ringraum abgesperrt wird. Gewünschtenfalls können die Ventile zwecks Wiederherstellung des Fluidflusses wieder geöffnet werden, indem der über die Steuerleitung zugeführte Druck wieder erhöht wird.

In den Fig. 4-A bis 4-F sind Einzelheiten der Anlage 50 dargestellt, die vom Packer 52 gehaltert wird, welcher mit der Innenwand des Futterrohrstranges 53 in Berührung zu gelangen vermag und innerhalb des Futterrohrstranges eine ringförmige Fluiddichtung herstellt und außerdem den von ihm abwärts abgehenden unteren Rohrstrang 65 halten. Wie dargestellt, befindet sich der Packer in der zurückgezogenen bzw. verengten Stellung, in welcher er bis zur gewünschten Tiefe in das Bohrloch abgelassen werden kann, in welcher dann die Schleifklötze 52a gesetzt und die napfförmigen oberen und unteren Dichtglieder 52/) bzw. 52c in innigere Berührung mit der Innenwand des Futterrohrstranges ausgedehnt werden. Gemäß Fig. 4-C ist ein Zwischenstück 83 auf den unteren Endabschnitt 84 des Packerdorns 85 aufgeschraubt. Das Rohrgehäuse 73 ist mit seinem unteren Ende in das Zwischenstück eingeschraubt und trägt an seinem oberen Ende einen Rohrkörper 90, der auf das obere Ende des Rohrgehäuses aufgeschraubt ist.

Ein mit zwei Bohrungen versehener Anschlußstutzen 91 ist beispielsweise durch Schweißen am oberen Ende des Rohrkörpers befestigt. Der Rohrkörper 90 wird von zwei nebeneinander befindlichen Längsbohrungen 92 und 93 durchsetzt. Die Bohrung 92 bildet

ίο einen Fluiddurchgang zum Ventil 60, während die Bohrung 93 als Fluiddurchgang zur Leitung der Bohrlochfluiden zum Ventil 61 dient. Das obere Ende des Rohrglieds 71 erstreckt sich verschieblich in den unteren Endabschnitt 94 der Bohrung 92. In einer im Rohrglied 90 vorgesehenen inneren Ringnut 100 sind um die Bohrung 92 herum mehrere O-Dichtringe 95 angeordnet, die eine Abdichtung zwischen dem Rohrkörper und dem Rohrglied herstellen. Das Rohrglied erstreckt sich abwärts durch das Zwischenstück bzw. Rohrgehäuse 83, durchsetzt konzentrisch mit Abstand den Packer 52 und erstreckt sich in eine Stellung unterhalb des unteren Packerendes, wo ein unterer Endabschnitt 71a des Rohrglieds mit Schiebesitz in ein Zwischenstück 101 eingesetzt ist, welches auf den unteren Endabschnitt 102 des Packerdorns 85 aufgeschraubt ist. Das Rohrglied 71 legt einen ringförmigen Durchgang durch den Packer fest, während durch den Abstand des Rohrglieds von der Innenbohrung des Packers ein den Packer durchsetzender ringförmiger Durchfluß-Kanal 103 festgelegt wird. Die im Zwischenstück ausgebildeten länglichen Öffnungen bzw. Durchlässe 72 ermöglichen einen Fluidfluß in den den Packer durchsetzenden Durchflußkanal 103. Mehrere O-Dichtringe 105 sind in innere Ringnuten 110 im Zwischenstück um die Bohrung 111 herum angeordnet und bilden eine Abdichtung zwischen der Außenfläche des Rohrglieds und der die Bohrung 111 bildenden Innenwand des Zwischenstücks. Eine im Zwischenstück um die Bohrung herum ausgebildete, aufwärts gerichtete innere Ringschulter 112 begrenzt eine Abwärtsbewegung des Rohrglieds durch Berührung mit dessen unterem Ende. Eine abscherbare Stellschraube 113 ist durch eine Bohrung 114 hindurch in Anlage an die Außenfläche des Rohrglieds hindurchgeschraubt und hält letzteres lösbar in der dargestellten oberen Stellung, während der Packer in die Tiefe abgelassen wird, wo er mit der Innenwand des Futterrohrs in Berührung gebracht werden soll. Ein Stopfen 120 verschließt den äußeren weiteren Teil der Bohrung 114. Das obere Ende des unteren Rohrstranges 65 ist in das untere Ende des Zwischenstücks 101 eingeschraubt.

Gemäß Fig. 4-E ist ein Scherstopfen 121 in eine Querbohrung 122 im Abschnitt 123 des Packerdorns eingeschraubt, wobei das innere Stopfenende 121a in den ringförmigen Durchflußkanal 103 und einen am Rohrglied 71 angeschweißten Ring 124 hineinreicht. Wie noch näher erläutert werden wird, schert der Ring 124 bei der Abwärtsbewegung des Rohrglieds relativ zum Packer das Innenende 121a des Scherstopfens ab, so daß Fett aus einer Ringkammer 125 des Packers in den Durchflußkanal 103 hinein austreten kann und der Packer für das Setzen freigegeben wird. Das Fett wird durch eine in der Packerhülse 127 vorgesehene Bohrung 126 in die Kammer eingespritzt, worauf die Bohrung mittels eines Stopfens 128 verschlossen wird. Der Packer und das Rohrglied sind in den Relativstellungen dargestellt, ir welchen sie vor dem Setzen des

Packers in das Bohrloch abgelassen werden.

Um das Rohrglied 71 herum ist im Rohrgehäuse 73 ein ringförmiges Zentrierglied 130 mit einem Rohrstück 131 und einer Anzahl von Flügeln 132 angeordnet, um den durch den unteren Abschnitt des sich in das obere Ende des Packers erstreckenden Rohrgehäuses verlaufenden Abschnitt des Rohrglieds in zentrierter Stellung zu halten. Aus den Fig. 1 und 4-C ist ersichtlich, daß das Rohrglied aus einer praktisch zentralen Stellung am oberen Ende des Packers in eine exzentrische Stellung geneigt ist, in welcher das obere Ende des Rohrglieds über den Rohrkörper 90 in den unteren Endabschnitt 94 der Bohrung 92 eintritt.

Der Anschlußstutzen 91 ist mit einer länglichen Bohrung 133 für das Ventil 60 und einer zweiten länglichen Bohrung 134 für das Ventil 61 versehen. Die im Anschlußstutzen ausgebildete seitliche Öffnung 74 öffnet sich in die zweite längliche Bohrung 134 und ermöglicht, daß das in der Bohrung befindliche Fluid vom Stutzen in den Ringraum 139 um den Stutzen herum zu fließen vermag. Ein dünnerer oberer Endabschnitt 140 des Rohrgehäuses 90 ist in einen erweiterten unteren Endabschnitt 141 der länglichen Bohrung 133 eingepaßt und legt eine abwärts und einwärts geneigte Schulter 142 fest, welche die Abwärtsbewegung von Durchfluß-Steuervorrichtungen wie des Ventils 60 in der Bohrung begrenzt. Im Anschlußstutzen ist um die längliche Bohrung 133 herum und nahe deren oberem Ende eine innere ringförmige Sperrnut 143 zur Aufnahme der Sperrklauen von Bohrlochwerkzeugen vorgesehen, die innerhalb der Bohrung des Anschlußstutzens gehaltert werden. Ein dünnerer unterer Endabschnitt 144 der zweiten länglichen Bohrung 134 legt eine abwärts und einwärts geneigte innere Ringschulter 145 um die Bohrung herum fest, welche die Abwärtsbewegung gewisser Bohrlochwerkzeuge, wie des Ventils 61, in der Bohrung begrenzt. Die Wand des Bohrungsabschnitts 144 bildet eine Dichtfläche, die mit den Dichtungen der in der Bohrung angeordneten Ventile in Berührung gelangt.

Gemäß den Fig. 33 und 34 legt der Anschlußstutzen einen halbkreisförmigen Flansch 146 fest, der mit dem vom Bohrungsabschnitt 144 durchsetzten Abschnitt 146a des Stutzenkörpers verbunden ist und als Trennwand zwischen einer Einlaßkammer 147 und der seitlichen Öffnung 74 dient. Die Einlaßkammer ist durch eine halbkreisförmige Platte 148 verschlossen, die längs ihrer beiden Enden und lotrechten Kanten mit dem Stutzenkörper verschweißt ist. Der durch die Kammer 147 festgelegte beträchtliche Raum ermöglicht einen freien Fluidfluß von der Bohrung 93 in den Einlaß des in die Kammer hineinreichenden Ventils. Auf ähnliche Weise ermöglicht die seitliche Öffnung 74 einen wenig gedrosselten Durchfluß um den Auslaßabschnitt des Ventils herum. In der zweiten länglichen Bohrung 134 des Anschlußstutzens ist eine innere ringförmige Sperrnut 150 zur Aufnahme der Sperrklauen von in die Bohrung eingesetzten Bohrlochwerkzeugen, wie des in Fig. 4-B innerhalb der Bohrung dargestellten Ventils 61, ausgebildet.

Der Abschnitt 63a der Steuerleitung 63 ist mit dem oberen Ende des Anschlußstutzens verbunden und erstreckt sich gemäß Fig. 35 in dessen Bohrung 151, welche den Anschlußstutzen in Abwärtsrichtung praktisch parallel zu den Bohrungen 133 und 134 durchsetzt. Die Bohrung 151 endet im Anschlußstut-/.en in einer Höhenlage in der Nähe der Schnittlinie 7-7 in Fig. 4-B und ist über eine dünnere Bohrung

152 mit der zweiten länglichen Bohrung 134 sowie über eine dünnere Bohrung 153 mit der länglichen Bohrung 133 verbunden (Fig. 7). Die Bohrungen 152 und 153 ermöglichen das Zuführen von Steuerfluid zur Betätigung der innerhalb der Bohrungen des Anschlußstutzens befindlichen Ventile von der Bohrung 151 über die Durchlässe 152 und 153 in die Bohrungen 134 bzw. 133. Da das Steuerfluid in unterschiedlichen Höhenlagen in die im Anschlußstutzen angeordneten Ventile eintritt, verläuft die Durchlaßbohrung

153 praktisch waagerecht, während die Bohrung 152 abwärts und etwas seitlich von der Bohrung 151 verläuft.

Gemäß Fig. 35 ist das obere Ende des Anschlußstutzens so konturiert, daß die Einführung der Bohrlochwerkzeuge in die Stutzenbohrungen erleichtert wird. Am oberen Stutzenende sind von diesem abstehende halbkreisförmige Segmente 156 und 157 ausgebildet, welche die Bohrungen 133 und 134 umschließendes Überschußmaterial bilden und abwärts schräg verlaufende Führungsflächen 158 bzw. 159 festlegen, welche die Verbindung des Anschlußstutzens mit dem an seinem oberen Ende befestigten Rohrglied 154 erleichtern. Die gekrümmten Außenflächen der Segmente 156 und 157 sind so weit hinterschnitten, daß sie in das Rohrglied passen und in Berührung mit dessen Innenwand stehen, um hierdurch die Stabilität der Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen und dem Rohrglied zu erhöhen. Die Führungsflächen 158 und 159 unterstützen die Führung der Bohrlochwerkzeuge in ihre jeweiligen Bohrungen hinein. Die Führungsfläche 158 fällt um die längliche Bohrung 133 herum auf diese zu ab, so daß ein über die Führungsfläche abgelassenes Werkzeug von verhältnismäßig großem Durchmesser durch diese Fläche in die längliche Bohrung 133 hineingeführt wird. Auf ähnliche Weise vermag die Führungsfläche 159 ein Bohrlochwerkzeug verhältnismäßig geringen Durchmessers in die zweite längliche Bohrung 134 hineinzuführen, nachdem das erste Bohrlochwerkzeug in der Bohrung 133 angeordnet worden ist.

Das obere Rohrglied 154 kann mit Hilfe beliebiger Mittel, beispielsweise durch Schweißen, am oberen Ende des Anschlußstutzens befestigt sein und legt oberhalb des Anschlußstutzens eine gemeinsame Ringkammer 155 fest, die sowohl als Durchflußkanal für Fluiden vom Ventil 60 dient als auch einen Arbeitsraum für die Einführung von Bohrlochwerkzeugen in die beiden Bohrungen des Anschlußstutzens zur Verfügung stellt. Ein Kopfteil 160 ist auf passende Weise, wie durch Schweißen, am oberen Ende des Rohrglieds 154 befestigt. Der untere dünnere Endabschnitt 161 des Kopfteils ist gemäß Fig. 4-A in den oberen Endabschnitt des Rohrglieds eingesetzt. Der obere Endabschnitt 162 des Kopfteils ist ein aufwärts abstehender, mit Innengewinde versehener, exzentrisch angeordneter Flansch zur Aufnahme des unteren Endes des oberen Rohrstranges 54. Der Steuerleitungsabschnitt 63a ist an der Außenseite des Flansches 162 im Ringraum 62 zwischen Rohrstrang 54 und Futterrohrstrang 53 durch den Kopfteil 160 hindurch mit der Leitung 63 verbunden. Die Steuerleitung erstreckt sich unabhängig vom Rohrstrang zur Erdoberfläche, so daß ohne Beeinträchtigung des Rohrstranges aus dem Bohrloch herausgezogen und in dieses eingeführt werden kann.

Fig. 4-B veranschaulicht die in den Bohrungen

133 und 134 des Anschlußstutzens verklemmten Ventile 60 bzw. 61. Fig. 12 zeigt ein Absperrventil 163 und ein Abschlußventil 61a, die in den Bohrungen 133 bzw. 134 des Anschlußstutzens 91 angeordnet sind. Die jeweiligen beim Anschlußstutzen während der verschiedenen Arbeitsstufen der Anlage verwendeten Ventile und Ventilkombinationen werden später in Verbindung mit der Beschreibung des Einbaus und der Arbeitsweise der Anlage noch näher erläutert werden.

Gemäß Fig. 12 befindet sich das Abschlußventil 61a in verklemmtem Zustand, in welchem es bis zum Packer-Setzschritt beim Einbau der Anlage verbleibt. Dieses Ventil weist einen zentralen Dichtungspakkungsabschnitt 164, einen Ventilabschnitt 165 und einen oberen Klemmabschnitt 170 auf. Die oberen und unteren, äußeren ringförmigen Packungsnuten 171 bzw. 172 des Dorns 173 dienen zur Aufnahme von Packungsanordnungen 174 bzw. 175. Obere und untere Nut sind am oberen bzw. unteren Ende offen, um das Aufsetzen der Packungsanordnungen auf den Dorn zu ermöglichen. Die Packungsanordnungen bilden um den Dorn herum Abdichtungen an der Wand der zweiten länglichen Bohrung 134. Zwischen den Packungsanordnungen ist der Außendurchmesser des Dorns kleiner als der Bohrungsdurchmesser, so daß innerhalb der Bohrung um den Dorn herum ein Ringraum 180 festgelegt wird, welcher als Durchflußkanal für das über die Durchlaßbohrung 152 zum Ventil strömende Steuerfluid dient. Wie am besten aus Fig. 14 ersichtlich ist, vermag das Steuerfluid vom Ringraum 180 über einen oder mehrere Durchlässe 181 des Dorns zu strömen.

Der in Fig. 12-A in vergrößertem Maßstab dargestellte Klemmabschnitt 170 ist am oberen dünneren Abschnitt 164a des Dorns befestigt. Die obere Pakkungsanordnung 174 wird durch einen auf den dünneren oberen Abschnitt des Dorns aufgeschraubten Haltering 182 am Dorn gehalten, wobei der Haltering durch eine auf dden oberen Endabschnitt des Dorns aufgeschraubte, mit Rippen versehene Mutter 183 festgehalten wird, die längsverlaufende, umfangsmäßig auf Abstände verteilte Rippen 184 und 193 aufweist. Die Rippen 184 ragen jeweils in eine Ausnehmung in den abwärts abstehenden Klemmfingern 190 eines Klemmrings 191 hinein. An den unteren Enden der Ausnehmungen bzw. Schlitze 185 stehen die Klemmfinger mit den unteren Enden der Rippen 184 in Berührung, so daß sie gegen eine Aufwärtsbewegung gehalten werden, während die unteren Enden der Klemmfinger an einer aufwärts gerichteten Schulter 182a des Halterings anliegen, welcher die Klemmfinger gegen eine Abwärtsbewegung festhält, so daß ihre Bewegung nur auf eine in Querrichtung erfolgende Ausdehn- und Zusammenziehbewegung beschränkt ist. Die Klemmfinger sind durch sich abwärts öffnende Ausnehmungen bzw. Schlitze 190/? voneinander getrennt.

In der Stellung gemäß Fig. 12 werden die äußeren Ansätze 190a der Klemmfinger in der Sperrnut 150 gehalten, so daß das Ventil im Anschlußstutzen verklemmt ist. Die Klemmfinger werden durch Sperrfinger 191a, die an einem Ringglied 192 ausgebildet sind und von diesem abwärts abgehen, in ausgedehnter bzw. gespreizter Stellung gehalten. Die Sperrfinger sind um das Ringglicd 192 herum auf Abstände verteilt, durch sich abwärts öffnende Schlitze 184a voneinander getrennt und greifen zwischen den Rippen 184 in die Klemmfinger ein, so daß sie zum Verriegeln der Klemmfinger in ausgedehnter Stellung sowie zum einwärts' gerichteten Zurückziehen der Klemmfinger um den oberen dünneren Abschnitt des Halterings 182 herum aufwärts und abwärts bewegt werden können. In Fig. 12 befinden sich die Sperrfinger in der unteren Stellung zwischen den Köpfen der Klemmfinger und dem dünneren oberen Abschnitt 1826 des Halterings 182. Jeder Sperrfinger erstreckt sich in

ίο Umfangsrichtung über ein solches Stück, daß die Hälfte jedes Sperrfingers hinter die eine Hälfte des einen Klemmfingers und seine andere Hälfte hinter die eine Hälfte eines benachbarten Klemmfingers zu liegen kommt. Jeder Sperrfinger hintergreift somit Abschnitte von zwei Klemmfingern, so daß die benachbarten Sperrfinger miteinander zusammenwirken und jeden Klemmfinger auswärts spreizen. Die Sperrfinger werden durch die in die in jedem Sperrfinger ausgebildeten Längsschlitze 194 eingreifenden Radialrippen 193 der Mutter in ihrer Lage um die Mutter 183 herum gehalten. Wie am besten aus Pig. 13 hervorgeht, sind die Rippen 193 jeweils mit gleich großen Abständen von den Rippen 184 zwischen diesen angeordnet. Die Rippen 193 besitzen etwas geringere Längsausdehnung als die Rippen 184, wobei ihre Länge derart auf die Länge der Schlitze 194 abgestimmt ist, daß die Sperrfinger nicht von der Mutter

183 abgezogen, jedoch so weit angehoben werden können, daß die Finger 191 aus dem Bereich innerhalb der Köpfe der Klemmfinger 190 zurückgezogen werden können; hierdurch können die Klemmfinger um den dünneren Abschnitt 182b des Halterings 182 herum einwärts gedrängt werden, so daß das Ventil 61a aus der Bohrung des Anschlußstutzens gelöst und entfernt werden kann. Die unteren Enden der Rippen

184 begrenzen folglich die Aufwärtsbewegung der Klemmfinger, während die unteren Enden der Rippen 193 die Aufwärtsbewegung der Sperrfinger begrenzen. Der Haltering 182 dient außerdem zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung der am Dorn vorgesehenen Packungsanordnung 174.

Der obere Endabschnitt des Dorns 173 ist mit einem querverlaufenden Schlitz 195 versehen, der zusammen mit einem Ventil-Setzwerkzeug auf noch zu beschreibende Weise zur Aufrechterhaltung der richtigen Ausrichtung des Ventils während seines Einbaus in den Anschlußstutzen dient.

Der Dorn 173 ist mit einer sich abwärts öffnenden Bohrung 200 versehen, in welche ein Ventilgliedhals 201 gleitfähig eingepaßt ist. Der Hals besitzt längs des oberen Endabschnitts 201a geringfügig dünneren Durchmesser und legt somit einen engen Ringraum für den Durchfluß von Steuerfluid aufwärts zum oberen Halsende fest. In das untere Ende des Halses ist ein Ventilglied 202 eingeschraubt, so daß sich Hals und Ventilglied als Einheit in Längsrichtung relativ zum Dorn zu bewegen vermögen. Der Hals 201 ist anfänglich mittels eines eine Querbohrung 204 im Dorn durchsetzenden und in eine im Hals ausgebildete Ausnehmung 205 hineinreichenden Scherstifts 203 starr mit dem Dorn verbunden. Eine Längsbohrung 210 durchsetzt den Hals und den oberen Endabschnitt 210a des Ventilglieds. Gemäß Fig. 14 ist im Hals 201 eine längsverlaufende, sich aufwärts und auswärts öffnende Ausnehmung bzw. Nut 211 zur Erleichterung eines Stuerfluidflusscs vom Durchlaß 181 durch den Dorn und in Aufwärtsrichtung längs des Halsabschnitts zum oberen Halsende innerhalb der Bohrung

200 ausgebildet. Der obere Endabschnitt 210« des Ventilglieds 202 besitzt einen kleineren Außendurchmesser, als der Durchmesser des Halses 201 beträgt, so daß zwischen der Wand der Bohrung 200 des unteren Dorn-Endabschnitts und der Außenfläche des oberen Endabschnitts des Ventilglieds ein Ringraum 212 festgelegt wird. Ein den oberen Endabschnitt des Ventilglieds durchsetzender Fiuiddurchlaß 213 verbindet die Bohrung 210 mit dem Ringraum 212. Das Steuerfluid vermag über den um den Dorn herum befindlichen Ringraum 180 durch den Durchlaß 181 in Aufwärtsrichtung über die Nut 211 zum oberen Ende des Halses und anschließend abwärts durch die Bohrung 210 und auswärts über den Durchlaß 213 in den Ringraum 212 zu strömen.

Auf den unteren Endabschnitt des Dorns bzw. Dichtungs-Packungsabschnitts 164 ist ein ringförmiges Zwischenstück 214 aufgeschraubt. Ein am oberen Ende des Zwischenstücks ausgebildeter, auswärts abstehender Ringflansch 215 hält die Packungsanordnung 175 gegen eine Abwärtsbewegung am Dorn fest. Ein am unteren Ende des Zwischenstücks befindlicher, einwärts abstehender Ringflansch 220 ist um den oberen Endabschnitt des Ventilglieds herum angeordnet und berührt das untere Ende des Halses 201 zwecks Begrenzung der Abwärtsbewegung des Ventilglieds und des Halses relativ zum Dorn. Eine den Flansch 220 des Zwischenstücks durchsetzende Bohrung 221 ist um den oberen Endabschnitt des Ventilglieds herum etwas größer als das Ventilglied, so daß Fluid aus dem Ringraum 212 frei um das Ventilglied herum zu strömen vermag.

Eine Ventilhülse 222 ist an ihrem oberen Ende auf das Zwischenstück 214 aufgeschraubt und erstreckt sich von diesem aus abwärts um das Ventilglied 202 herum. Die Außenfläche des oberen Ventilgliedabschnitts und die Innenfläche der Hülse unterhalb des unteren Endes des Zwischenstücks 214 besitzen Abstand voneinander und legen somit einen Ringraum bzw. Zylinder 223 fest, in welchem ein ringförmiger Kolben 224 gleitfähig angeordnet ist. In im Kolben vorgesehenen inneren und äußeren Nuten sind Ringdichtungen 225 zur Hervorbringung einer Abdichtung zwischen dem Kolben und dem Ventilglied bzw. zwischen dem Kolben und der Hülse vorgesehen. Der untere Endabschnitt der Hülse besitzt geringeren Innendurchmesser und legt hierbei eine aufwärts gerichtete Ringschulter 231 fest, welche die Abwärtsbewegung des Ringkolbens in der Hülse begrenzt, so daß sich der Kolben zwischen dem unteren Ende des Zwische.nstücks 214 und der Schulter 231 zu bewegen vermag.

Ein äußerer Ringflansch 232 des Ventilglieds 202 ist mit dem abgeschrägten, ringförmigen unteren Innenende des ringförmigen Kolbens in Berührung bringbar. Die Hülse 222 besitzt an der Außenseite geringeren Durchmesser und legt somit eine abwärts und einwärts geneigte äußere Ringschulter 234 fest, die an der Schulter 145 in der zweiten länglichen Bohrung 134 des Anschlußstutzens anliegt, um das Ventil im Stutzen gegen eine Abwärtsbewegung festzulegen. Die Hülse ist außerdem längs eines unteren Endabschnitts dünner ausgebildet und legt eine abwärts und auswärts offene äußere Ringausnehmung 235 zur Aufnahme der Packungsanordnung 240 fest, die an der Hülse durch einen auf den unteren Endabschnitt der Hülse aufgeschraubten Haltering 241 festgehalten wird. Die Hülse 222 ist mit sich seitlich öffnenden Schlitzen 242 zur Ermöglichung eines Fluidflusses zwischen dem unteren Ende des Ventils und der seitlichen Öffnung 74 versehen. Das Ventilglied 202 weist einen unteren erweiterten Abschnitt 243 auf, der eine Ringschulter 244 bildet, welche zwecks Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Ventilglieds in der Hülse mit einer Ringschulter 244a der Hülse 222 in Berührung zu gelangen vermag. In einer äußeren Ringnut im unteren Endabschnitt des Ventilglieds ist ein

ίο Dichtring 245 zur Gewährleistung einer Abdichtung zwischen dem Ventilglied und der Innenfläche der Hülse vorgesehen, wenn sich das Ventilglied in seiner oberen Schließstellung in der Hülse befindet. Wie noch näher erläutert werden wird, wird über die Steuerleitung angelegter Fluiddruck dazu benutzt, das Ventilglied nebst seines Halses abwärts zu drängen, um den Stift 203 abzuscheren und das Ventil zu öffnen, worauf das Ventil durch den oberhalb des ringförmigen Kolbens 224 und des dünneren Hals-Endabschnitts des Ventilglieds wirkenden Steuerfluiddruck in Offenstellung gehalten wird.

Die Hauptaufgabe des ringförmigen Kolbens 224 besteht in einer Verminderung des zum Öffnen des Abschlußventils erforderlichen Steuerfluiddrucks. Bei gemäß Fig. 12 in Schließstellung stehendem Ventil bewirkt der in der Bohrung 93 herrschende Bohrloch-Fluiddruck ein Festhalten des Ventils in seiner Schließstellung über eine wirksame Fläche, welche durch die Linie der Dichtungsberührung des O-Rings 245 mit der Wand einer Bohrung 251 bestimmt wird. Wenn der Steuerfluiddruck zum öffnen des Ventils erhöht wird, wirkt er abwärts über eine wirksame Fläche des Ventils, die durch die Linke der Dichtungsberührung des äußeren O-Rings 225 am ringförmigen Kolben mit der Innenwand des oberen Abschnitts der Hülse 222 bestimmt w'-d, wobei diese Fläche in gewissem Abstand größe, ist als die von dem das Ventil in Schließstellung haltenden Bohrloch-Fluiddruck beaufschlagte Fläche. Durch die Bereitstellung des ringförmigen Kolbens wird folglich der zum Offnen des Ventils benötigte Steuerfluiddruck herabgesetzt. Der auf das obere Kolbenende einwirkende Steuerfluiddruck drängt den Kolben abwärts und verlagert hierbei infolge der Berührung des unteren Kolbenendes mit der äußeren Ringschulter 232 des Ventilglieds auch das Ventilglied abwärts. Wenn der ringförmige Kolben den unteren Totpunkt seines Hubs erreicht hat, indem er an der in der Hülse 222 vorgesehenen inneren Ringschulter 231 anstößt, ist das Ventil teilweise geöffnet, wobei sich der Dichtring 245 ein kurzes Stück von der Wand der Bohrung 251 entfernt abwärts verschoben hat. Bei teilweise geöffnetem Ventil wirkt nunmehr der in der Bohrung 93 herrschende Fluiddruck in Aufwärtsrichtung gegen eine Effektivfläche des Ventilglieds, die durch die Dichtungslinie des inneren O-Rings 225 an der Außenseite des Ventilglieds oberhalb des Flansches 232 bestimmt wird. Der ringförmige Kolben kann sich nunmehr nicht weiter abwärts bewegen, so daß der Steuerfluiddruck in Abwärtsrichtung auf dieselbe Effektivfläche des Ventilglieds innerhalb des inneren O-Rings 225 einwirkt und das Ventilglied in die voll geöffnete Stellung verdrängt, wobei die weitere Abwärtsbewegung des Ventilglieds durch die Berührung des unteren Endes des Halses 201 mit dem inneren Ringflansch 220 verhindert wird. Der ringförmige Kolben unterstützt somit das öffnen des Ventils, indem er dem Steuerfluiddruck eine große Fläche bietet, welche von dic-

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scm Druck beaufschlagt werden bzw. über weiche der Druck das Öffnen des Ventils einleiten kann.

Wenn der Steuerfluiddruck vermindert oder der Bohrloch-Fluiddruck erhöht wird, bis er in Aufwartsrichtung auf das Ventilglied über die durch den inneren O-Ring 225 festgelegte Effektivfläche wirkende Druck den in Abwärtsrichtung auf eine äquivalente Effektivfläche einwirkenden Druck übersteigt, verlagert sich das Ventilglied aufwärts in seine Schließstellung. Wenn der Flansch 232 das untere Ende des Kolbens berührt, ist das Ventil teilweise geöffnet und beginnt das Ventilglied den Kolben in die Stellung gemäß Fig. 12 zurückzuheben. Ungefähr in dem Augenblick, in welchem das Ventilglied den Kolben berührt, tritt das erweiterte untere Ende 243 des Ventilglieds in die Bohrung der Hülse ein und bewirkt hierbei eine starke Drosselung des Strömungsquerschnitts durch das Ventil sowie die Erzeugung eines Druckunterschieds bzw. -gefälles über den unteren Endabschnitt des Ventilglieds über eine praktisch durch den Dichtring 245 bestimmte Fläche, so daß das Ventil veranlaßt wird, sich in seine voll geschlossene Stellung zu verlagern. Die Dämpfungswirkung des über eine durch die Dichtungslinie des äußeren O-Rings 225 an der Hülsen-Innenseite bestimmte Fläche auf die Oberseiten des ringförmigen Kolbens wirkenden Steuerfluids verhindert ein plötzliches Schließen des Ventils mit einer »Schnappwirkung«.

Das Abschlußventil 61« wird während des Einbaus der Anlage in ein Bohrloch verwendet. Vor Einleitung der regelmäßigen Gewinnung bzw. Produktion wird das Ventil 61« vorzugsweise durch das in Fig. 4-B dargestellte Ventil 61 ersetzt. Nach Trennen des Ventils 61« vom Anschlußstutzen kann es in das Ventil 61 verwandelt werden, indem das Zwischenstück, die Hülse 222, das Ventilglied 202 und der Hals 201 zusammen mit den Bruchstücken des getrennten Scherstifts 203 entfernt werden und anschließend das Zwischenstück 251, der obere Halsteil 252, das Ventilglied 253 und die Hülse 254 am Dorn angebaut werden. Der obere Halsteil 252 ist praktisch über die obere Hälfte seiner Länge hinweg unter Ausbildung eines längsverlaufenden Schlitzes 255 gegabelt, welcher einen Führungsstift 260 aufnimmt, so daß Halsteil und Ventilglied einwandfrei ausgerichtet sind und sich nicht in der Hülse und im Dorn drehen. Der Führungsstift ist ebenso wie vorher der Scherstift 203 in die den Dorn durchsetzende Ouerbohrung 204 eingepaßt. Der Schlitz 255 besitzt solche Länge, daß er die für das Ventilglied zu seiner Bewegung zwischen der Offen- und der Schließstellung erforderliche Längsbewegung gestattet. Der dünnere obere Abschnitt 261 des Ventilglieds ist in den unteren Endabschnitt des Halsteils eingeschraubt, wobei sowohl Halsteil als auch Ventilglied mit einer Längsbohrung 262 versehen sind, die mit einer Oueröffnung bzw. -durchlaß 263 in Verbindung steht, um einen Fluidfluß in Abwärtsrichtung durch den Halsteil sowie den oberen Endabschnitt des Ventilglieds und vom Ventilglied seitlich auswärts in die zwischen der Hülse 254 und dem dünneren Abschnitt des Ventilglieds festgelegte zylindrische Kammer 264 hinein zu ermöglichen, in welcher der vorher beschriebene ringförmige Kolben 224 längsbeweglich angeordnet ist. Die Hülse 254 ist mit dem Zwischenstück 251 verschraubt, das seinerseits auf das untere Ende des Dorns 164 aufgeschraubt ist. Die Hülse ist innenseitig verengt ausgebildet und legt somit eine aufwärts gerichtete innere Ringschulter 265 fest, welche die Abwärtsbewegung des ringförmigen Kolbens 224 in der Hülse begrenzt. Die Aufwärtsbewegung des ringförmigen Kolbens wird durch das untere Ende des Zwischenstücks 251 begrenzt.

Das untere Ende des Halsteils 252 greift am einwärts gerichteten inneren Ringflansch 251« des Zwischenstücks an und begrenzt somit die Abwärtsbewegung des Halsteils und des Ventilglieds. Die sich nach unten erstreckende Hülse 254 besitzt weiterhin längs eines

ίο zentralen Abschnitts verringerten Durchmesser zur Festlegung eines Ringraums um die Hülse herum in der Bohrung 234, um die Strömungsbewegung der Fluiden von der innerhalb der Bohrung befindlichen Hülse aus der Bohrung zu einem Ouerdurchlaß 135 zu erleichtern. Ein äußerer Ringflansch 270 legt eine abwärts gerichtete Ringschulter 271 fest, die auf der die zweite längliche Bohrung 134 des Anschlußstutzens umgebenden inneren Ringschulter 145 aufliegt und die Abwärtsbewegung des Ventils 61 innerhalb der Bohrung des Stutzens begrenzt. Um den unteren Endabschnitt der Hülse herum sind Dichtringe 272 angeordnet, die eine Abdichtung zwischen der Hülse und dem Wandabschnitt 144 der Bohrung 134 bewirken. Der erweiterte mittlere Abschnitt 274 des Ventilglieds ist mit der sich quer erstreckenden Öffnung 275 versehen, die so lang ist, daß die Fluiden in Offenstellung des Ventils von unterhalb des Flansches 146 des Anschlußstutzens in das Ventil und aufwärts durch die in der Hülse vorgesehene Öffnung zu deren oberem Endabschnitt zu strömen vermögen, wo sich die Öffnung in die in der Hülse 254 ausgebildete Queröffnungen 280 erstreckt, über welche die Fluiden in die Bohrung 134 um die Hülse herum und über die Queröffnung 135 aus dem Anschlußstutzen heraus zu strömen vermögen. Der untere Endabschnitt des Ventilglieds weist einen dünneren Abschnitt 281 und ein Kappenglied 282 auf, das auf den Unterteil des Abschnitts 281 aufgeschraubt ist. Im Kappenglied ist eine sich aufwärts und einwärts öffnende Ausnehmung 283 zur Aufnahme einer Feder 284 ausgebildet, welche im Kappenglied zwischen dem unteren Ende der Ausnehmung und der Unterseite einer Hülse 285 festgehalten ist, die ihrerseits gleitfähig über das untere Ende des mittleren Ventilgliedabschnitts 274 aufgesetzt ist. Die Hülse 285 wird durch die Feder 284 aufwärts über einen Dichtring 290 gedrängt, der in eine um den mittleren Abschnitt 274 des Ventilglieds nahe dessen unterem Ende herum ausgebildete äußere Ringnut eingesetzt ist. Ein am oberen Ende des Kappenglieds 282 ausgebildeter aufwärts gerichteter Ringflansch 292 bildet eine sich aufwärts öffnende Ausnehmung, in welche die Hülse 285 gegen die Kraft der Feder 284 hincinverlagerbar ist. Das obere, abwärts geneigte Ende 294 des Kappenglieds ist mit einer abwärts und einwärts gerichteten ringförmigen Sitzfläche 295 am untern Ende der Hülse 254 in Berührung bringbar, um das Ventil zur Unterbrechung eines Fluidflusses zu schließen, wenn sich das Ventilglied in einer oberen Stellung befindet. Wenn sich das Ventilglied aufwärts bewegt, bis die Fläche bzw. das Ende 294 die ringförmige Sitzfläche 295 berührt, wird das obere Ende der Hülse 285 durch die Sitzfläche abwärts gedrückt, wobei die Hülse 285 in die Ausnehmung 283 zu liegen kommt, und wird hierbei der Dichtring 290 freigelegt, so daß er eine Abdichtung zwischen der Bohrung der Hülse und der Außenfläche des mittleren Abschnitts des Ventilglieds bewirken kann, um einen Fludfluß durch das Ventil zu verhin-

dem. Die Hülse 285 ist in Offenstellung des Ventils durch die Feder 284 aufwärts über den Dichtring vorbelastet, um die richtige Größe und Form aufrechtzuerhalten und den Dichtring gegen Fluiderosion zu schützen. Die Hülse vermindert außerdem eine Drosselwirkung um den Dichtring herum, wenn sich der Dichtring abwärts von der Ventilhülse weg in die Hülse 285 verlagert. Das obere Ende der Hülse 285 bewirkt in Offenstellung des Kugelventilglieds des Ventils weiterhin in gewissem Ausmaß eine Abdichtung am unteren Ende des Stutzens, um einen Fluidfluß durch das Ventil hindurch in den Rohrstrang zuzulassen. Eine an einem Trägerdorn 301 des Ventils vorgesehene Klemm- bzw. Sperranordnung 300 weist mit der Sperrnut 143 in Eingriff bringbare Sperrklauen 302 auf, welche das Ventil gegen eine Aufwärtsbewegung in der Bohrung des Anschlußstutzens festhalten. In eine aufwärts und auswärts geöffnete Ausnehmung 304 des Dorns 301 ist eine Dichtungspackung 303 eingesetzt, die durch das untere Ende eines Klauenhalters 305 gegen eine Aufwärtsbewegung festgehalten wird.

In das untere Ende des Dorns 301 ist ein Gehäuse 310 mit einer sich aufwärts und auswärts öffnenden Ausnehmung311zur Aufnahme einer Dichtungspakkung 312 eingeschraubt, welche durch das untere Ende des Dorns gegen eine Aufwärtsbewegung und durch die Unterseite der Ausnehmung gegen eine Abwärtsbewegung festgehalten wird. Der untere Endabschnitt 313 des Dorns 301 besitzt etwas verringerten Außendurchmesser und legt somit zwischen den Dichtungspackungen 303 und 312 einen den Dorn umgebenden Ringraum 314 fest. Der Dorn wird von mehreren Radialöffnungen 315 durchsetzt, so daß Steuerfluid von der lotrecht verlaufenden Bohrung bzw. Durchgang 151 über den Durchgang 153 und den Ringraum 314 und anschließend über die Öffnungen 315 in den Dorn zu strömen vermag.

Im Dorn 301 ist eine sich abwärts und einwärts öffnende innere Ausnehmung 320 zur Aufnahme des j oberen Endes eines rohrförmigen oberen Kugelventilsitzes 321 ausgebildet. Unterhalb der Ausnehmung 320 ist im Dorn 301 eine sich abwärts und einwärts öffnende Ausnehmung 322 zur Aufnahme eines Schlitzrings 323 ausgebildet, der durch die die Oberseite der Ausnehmung 322 bildende Dornfläche gegen eine Abwärtsbewegung und durch das obere Ende des Gehäuses 310, welches mit einer sich aufwärts und einwärts öffnenden Ausnehmung 423 zur Aufnahme des unteren Endes eines äußeren Umfangsabschnitts des Schlitzrings versehen ist, gegen eine Abwärtsbewegung festgehalten wird. Der innere Umfangsabschnitt des Schlitzrings ist in eine äußere Ringnut 325 des oberen Endabschnitts des oberen Ventilsitzes eingesetzt, so daß der Schlitzring den oberen Ventilsitz gegen eine Längsbewegung relativ zum Gehäuse und zum Dorn festhält. Die Ausnehmung 322 besitzt etwas größeren Durchmesser als der Schlitzring 323 und legt somit einen Zwischenraum für den Durchfluß von Steuerfluid über die öffnungen 315 und zur freien Verteilung des Fluids um den im unteren Endabschnitt des Dorns vorgesehenen Ventilsitz herum fest. In eine im Dorn 301 vorgesehene innere Ringnut 330 ist ein O-Ring 331 eingesetzt, der eine Abdichtung zwischen dem oberen Endabschnitt des oberen Ventilsitzes und dem Dorn herstellt.

Der obere Endabschnitt des Gehäuses 310 besitzt geringfügig größeren Innendurchmesser, als der Außendurchmesser des oberen Ventilsitzes beträgt, und legt somit einen Ringraum bzw. -kanal 332 fest, über den das Steuerfluid zu einer inneren ringförmigen, sich abwärts öffnenden Ausnehmung 333 zu strömen vermag, welche im Gehäuse um den oberen Ventilsitz herum eine Ringkammer 334 bildet. Der untere Endabschnitt des oberen Ventilsitzes weist einen äußeren Ringflansch 335 auf, dessen aufwärts gerichtete äußere Ringschulter 340 mit einer abwärts gerichteten

ίο inneren Ringschulter 341 am unteren Ende eines verschieblich in der Ringkammer 334 geführten ringförmigen Kolbens 342 in Berührung zu gelangen vermag. I mere und äußere Dichtringe 343 und 344 sind in die inneren bzw. äußeren Nuten des ringförmigen Kolbens eingesetzt und bewirken eine Abdichtung zwischen dem Kolben und dem oberen Ventilsitz einerseits und dem Gehäuse andererseits. Der ringförmige Kolben 342 ist in der Ringkammer hin- und herbewegbar geführt.

Das untere Ende des oberen Ventilsitzes 321 ist mit einer einwärts und abwärts gerichteten kugel- bzw. kalottenförmigen Ventilsitzfläche 352 versehen, die mit einer drehbar gelagerten, zwischen dem oberen Ventilsitz und einem unteren Ventilsitz 354 eingeschlossenen Ventilkugel 33 in Berührung zu gelangen vermag. Der untere Ventilsitz 354 weist eine aufwärts und einwärts gerichtete kugel- bzw. kalottenförmige Sitzfläche 355, die mit der Ventilkugel in Berührung zu gelangen vermag, sowie eine Anzahl von Queröffnungen 356 auf.

Eine abwärts abstehende rohrförmige Hülse 360 des ringförmigen Kolbens steht von diesem abwärts ab und erstreckt sich um den unteren Endabschnitt des oberen Ventilsitzes, die Ventilkugel und den oberen Endabschnitt des unteren Ventilsitzes herum. Das untere Ende der Hülse ist in eine sich aufwärts und auswärts öffnende Ringausnehmung 361 in einem Ring 362 eingesetzt, der gleitfähig um den unteren Ventilsitz herumgepaßt ist und durch eine Feder 363 aufwärts gedrängt wird. Gemäß den Fig. 36 und 37 ist in der Hülse 360 ein länglicher Schlitz 364 zur Aufnahme von zwei Betätigungsgliedern 365 und 370 ausgebildet, die durch die Hülse in Längsrichtung bewegt werden und umfangsmäßig aufeinander zu und voneinander weg zu schwingen vermögen, wenn die Ventilkugel in Abhängigkeit von der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Hülse zwischen einer Offen- und einer Schließstellung verdreht wird. Das Betätigungsglied 365 weist einen in eine Betätigungsöffnung 372 der Ventilkugel eingesetzten Betätigungsknopf 371 auf. Ein ähnlicher Betätigungsknopf 373 ist an der Innenfläche des Betätigungsglieds 370 ausgebildet und erstreckt sich in eine in der Ventilkugel vorgesehene Betätigungsöffnung 374. Die Ventilkugel wird von einem axialen Durchgang 375 durchsetzt, der einen Fluidfluß durch die Ventilkugel ermöglicht, wenn sie sich in der Stellung gemäß den Fig. 4-B, 11 und 36 befindet. Die durch Bewegung der Hülse 360 hervorgerufene Längsbewegung der Betätigungsglieder verursacht ein Anheben und Senken derselben zwecks Verdrehung der Ventilkugel über einen Winkel von etwa 90° zwischen einer Offen- und einer Schließstellung. Die Ventilkugel verdreht sich um eine Achse 380, die sich senkrecht zu einer den Winkel zwischen den Betätigungsöffnungen in der Ventilkugel unterteilenden gedachten Linie 381 erstreckt. Während der Verdrehung der Ventilkugel um die Achse 380 herum bewegen sich die Betätigungsöffnungen über eine

Kreisbahn um die Achse herum und laufen somit sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung relativ zur Hülse um die Ventilkugcl. Da die Betätigungsknöpfe in die Betätigungsöffnungen eingesetzt sind, müssen sie sich ebenfalls sowohl in Umfangs- als auch in Längsrichtung bewegen, so daß sich die Betätigungsglieder bei der Hin- und Herbewegung der Hülse zur Verdrehung der Ventilkugel zwischen ihrer Offen- und Schließstellung im Fenster aufeinander zu und voneinander weg verlagern. Jedes Betätigungsglied bewegt sich im Fenster umfangsmäßig über einen Kreisbogen von etwa 10°, während sich die Ventilkugel zwischen ihrer Offen- und ihrer Schließstellung verdreht. Jede Betätigungsöffnung bewegt sich jedoch bei der Verdrehung der Ventilkugel über einen Kreisbogen von etwa 15°, wobei die kürzere Kreisbogenbewegung der Betätigungsknöpfe darauf zurückzuführen ist, daß sich letztere bei der Drehung der Ventilkugel über ein kurzes Stück in die Betätigungsöffnungen hinein und aus diesen heraus bewegen. Wenn sich die Ventilkugel entweder in der voll geschlossenen oder voll geöffneten Stellung befindet, befinden sich die Betätigungsknöpfe in ihren äußeren Stellungen gemäß Fig. 4-B; wenn sich die Ventilkugel über eine mittlere Stellung zwischen der voll geöffneten und der voll geschlossenen Stellung verdreht, verlagern sich die Betätigungsknöpfe weiter in die Öffnungen hinein und stehen in der Mittelstellung der Ventilkugel in ihrer am weitesten innen liegenden Stellung. Die kombinierte Bewegung der Betätigungsglieder aufeinander zu und voneinander weg macht somit während der Drehung der Ventilkugel insgesamt 20° aus. Die Ventilkugel bewegt sich jedoch während ihrer Verdrehung selbstverständlich nicht in Längsrichtung, da das Ventil zwischen dem festen oberen Ventilsitz und dem federbelasteten unteren Ventilsitz festgelegt ist, welcher die Ventilkugel aufwärts gegen den oberen Ventilsitz drängt.

In das untere Ende des Gehäuses 310 ist ein unteres rohrförmiges Gehäuseglied 382 mit einem dünneren unteren Abschnitt 383 eingeschraubt, der eine abwärts und auswärts gerichtete Ringschulter 384 festlegt, welche zwecks Begrenzung der Abwärtsbewegung des Ventils 60 im Anschlußstutzen an der Schulter 142 im Stutzen anliegt. Eine im unteren Gehäuseglied vorgesehene aufwärts gerichtete innere Ringschulter 385 trägt einen Haltering 390, welcher das untere Ende der Feder 363 berührt und die Feder zwischen sich und der Unterseite des Rings 362 festlegt, so daß die Feder die Hülse 360 und den ringförmigen Kolben 342 aufwärts und mithin die Ventilkugel in ihre Schließstellung vorbelastet. Die Ventilkugel wird durch den in der Ringkammer 334 oberhalb des ringförmigen Kolbens 342 herrschenden Steuerfluiddruck in Offenstellung gehalten. Ein im unteren Gehäuseglied ausgebildeten einwärts gerichteter Ringflansch 391 legt eine aufwärts gerichtete Schulter 392 zur Abstützung des unteren Endes einer Feder 393 fest, deren oberes Ende an einer abwärts gerichteten äußeren Ringschulter 394 eines unteren Rohrglieds 395 anliegt. Das untere Ende des unteren Ventilsitzes 354 ist in eine am oberen Ende des Rohrglieds 395 vorgesehene, sich aufwärts und einwärts öffnende innere Ausnehmung 400 eingesetzt. Die Kraft der Feder 393 drängt den unteren Ventilsitz aufwärts und bewirkt ein Anpressen der Sitzfläche 355 an die Ventilkugcl 353, um letztere zwischen oberem und unterem Sitz zu halten.

Das Ventil 60 ist unter Verwendung einer nachstehend zu erläuternden Drahtseilvorrichtung unter Anwendung des entsprechenden Verfahrens in die Bohrung 133 des Anschlußstutzens einführbar und aus dieser Bohrung entfernbar.

Gemäß Fig. 12 bietet das Kugelventil 163 auf noch näher zu beschreibende Weise ein Mittel zum Verschließen des Rohrstranges gegenüber einem Fluidfluß nach dem Setzen des Packers, um den Bohrlochdruck zurückzuhalten, während an der Erdoberfläche gewisse Vorgänge, wie der Ausbau der Ausblasschutzventils, vorgenommen werden. Am Dorn 402 des Absperrventils ist eine Klemm- bzw. Sperranordnung 401 angebracht. Obere und untere Dichtungspackiingsanordnungen 403 und 404 sind in sich aufwärts bzw. abwärts öffnende Ausnehmungen 405 bzw. 410 des Doms 402 eingesetzt und bewirken eine Abdichtung zwischen dem Dorn und der die Bohrung 133 des Anschlußstutzens bildenden Wand. Auf den unteren Endabschnitt des Dorns 402 ist ein rohrförmiger Käfig 411 aufgeschraubt, der mit sich abwärts und auswärts öffnenden, das untere Käfigende durchsetzenden länglichen Schlitzen 412 versehen ist. Die Bohrung 413 des Käfigs ist längs eines unteren Ab-Schnitts desselben verengt und legt eine aufwärts gerichtete innere Ringschulter 415 fest. Das untere Ende der Bohrung 413 ist durch einen mit einer kleinen Öffnung bzw. Durchlaß 421 versehenen Endabschnitt 420 praktisch verschlossen.

Im Käfig wird am unteren Dornende eine Kugelventilanordnung 422 lösbar durch eine Scherscheibe 423 festgehalten, wobei die Scherscheibe zwischen dem unteren Dornende und einem Ring 425 festgelegt ist, der seinerseits in einer im oberen Endabschnitt des Käfigs 411 ausgebildeten, sich aufwärts und einwärts öffnenden inneren Ringausnehmung 430 angeordnet ist. Ein oberes Ventilsitzglied 431 der Kugelventilanordnung ist in eine abwärts und einwärts geöffnete Ausnehmung 432 im unteren Endabschnitt des Dorns 402 eingesetzt, um die Ventilanordnung gegen eine Aufwärtsbewegung festzulegen. Auf den Unterteil des oberen Ventilsitzglieds ist ein Kugel- und Federkäfig 433 aufgeschraubt, wobei der innere Umfangsabschnitt der Scherscheibe 423 zwischen dem oberen Ende des Käfigs und einer am oberen Ventilsitzglied ausgebildeten, abwärts gerichteten äußeren Ringschulter 434 festgelegt ist. Der innere Umfangsabschnitt der Scherscheibe ist somit an der Kugelventilanordnung befestigt, während ihr äußerer Umfangsabschnitt am unteren Dornende angebracht ist, um die Kugelventilanordnung lösbar gegen eine Abwärtsbewegung innerhalb des unteren Endes des Dorns zu halten.

Am unteren Ende des oberen Ventilsitzglieds ist um die letzteres durchsetzende Bohrung 440 herum eine ringförmige Ventilsitzfläche 435 ausgebildet. Eine obere Ventilkugel 441 ist mit Hilfe einer Feder 442 gegen die Ventilsitzfläche 435 vorbelastet, wobei die Feder mit ihrem unteren Ende an einer unteren Vcntilkugel 443 anliegt, die sich ihrerseits gegen eine um die das untere Ende des Käfigs 433 durchsetzende kreisförmige öffnung bzw. Durchlaß 445 herum vorgesehene Ventilsitzfläche 444 anlegt. Die Feder 442 drängt mithin die obere Ventilkugel gegen die obere Sitzfläche 435 am oberen Ventilsitzglied und die untere Ventilkugel gegen die um die öffnung 445 des Käfigs herum ausgebildete Sitzfläche 442.

Die Doppel-Kugelventilanordnung verhindert ei-

non Fluidfluß sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung durch das Absperrventil. Bei Abwärts-Fluidfluß durch das Ventil, bei welchem die obere Ventilkugel 441 abwärts gedruckt werden würde, wird die weitere Abwärtsströmung durch das untere Ende der Ventilanordnung durch die untere Ventilkugel 443 verhindert. Ein Aufwärts-Fluidfluß, bei welchem die untere Ventilkugel 443 abgehoben werden könnte, durch die Bohrung 440 des oberen Ventilsitzes wird durch Anlage der oberen Ventilkugel 441 an die Sitzfläche 435 verhindert. Einem abwärts wirkenden Druckunterschied über die Kugclventilanordnung kann jedoch nur in dem Ausmaß entgegengewirkt werden, wie die Scherscheibe 423 der vom Druckunterschied herrührenden Kraft zu widerstehen vermag. Der Fluiddruck oder die mechanische Kraft eines durch den Dorn 402 hindurch auf die Kugelventilanordnung einwirkenden Stachels bewirkt dagegen ein Zerbrechen der Scherscheibe, sobald der Druck einen vorbestimmten Wert übersteigt, so daß die ganze Kugelventilanordnung 422 in den im Käfig befindlichen unteren Endabschnitt der Bohrung 413 herabzufallen vermag, während eine weitere Abwärtsbewegung der Anordnung durch Berührung der abwärts gerichteten äußeren Ririgschulter 450 am Käfig 433 mit der aufwärts gerichteten inneren Ringschulter 415 im Käfig 411 verhindert wird. Bei in dieser unteren Stellung befindlicher Kugelventilanordnung vermag das Fluid über das Absperrventil, da die Schlitze 412 geöffnet sind, in die den Dorn 402 durchsetzende Bohrung 402a hineinzuströmen. Das Absperrventil kann unter Anwendung herkömmlicher Drahtseilvorrichtungen und -verfahren in den Anschlußstutzen eingeführt und aus ihm entfernt werden. Das Absperrventil vermag unter Absperrung des Bohrlochs unterhalb des Anschlußstutzens beträchtlichen aufwärts wirkenden Drücken zu widerstehen und kann durch Anlegen von Fluiddruck oder mechanischem Druck von der Oberseite des Ventils her geöffnet werden, so daß die Oruckbedingungen innerhalb des Futterrohrs vor dem Ausbau des Ventils mit Hilfe einer Drahtseilvorrichtung stabilisiert werden können. Beim Ablassen des Absperrventils durch das Bohrloch hindurch drückt ein vom Setzwerkzeug getragener Stachel die obere Ventilkugel 441 etwas unter die Sitzfläche 435, so daß das Absperrventil bei einem mit Flüssigkeit gefüllten Bohrloch durch diese Flüssigkeit hindurch abgelassen werden kann, wobei die Ventilkugel 443 von ihrer Sitzfläche abgehoben wird und während des Ablassens einen aufwärts erfolgenden Flüssigkeitsfluß durch das Absperrventil ermöglicht. Beim Ausbau des Absperrventils aus dem Anschlußstutzen kommt ein am Ziehwerkzeug vorgesehener Stachel in Berührung mit der oberen Ventilkugel 441 und drückt diese abwärts, damit das in der Bohrung 413 des Ventils befindliche Fluid die untere Kugel 443 abzuheben vermag, um die Doppelkugelanordnung mit Hilfe des Stachels zum Zerbrechen der Scherscheibe 423 abwärts drücken zu können, so daß die Anordnung abwärts in das untere Ende des Käfigs 422 herabfällt und das Ventil vollständig geöffnet wird. Die Kolbenwirkung der unterhalb der Kugelventilanordnung befindlichen Flüssigkeit wird durch Ermöglichung einer Aufwärtsverlagerung der unteren Kugel vermieden, so daß das Fluid die Kugelanordnung durchströmen kann.

Die exzentrische bzw. versetzte Anordnung der Bohrung 134 im Anschlußstut/.en macht die Verwendung eines speziellen Setzwerkzeugs 460 für den Einbau der Ventile 61 und 61a in den Stutzen erforderlich. Gemäß Fig. 16 weist ein solches Werkzeug 460 eine Kopfanordnung 461, eine Klemmanordnung 462 und einen Schaft 463 auf, welcher die Klemmanordnung mit der Kopfanordnung verbindet. Eine in einer Fassung 475 ausgebildete, sich abwärts öffnende und auswärts erweiternde Vertiefung 483 dient zur Aufnahme eines kurzen Stiftes 484, dessen Enden kalottenförmig abgerundet sind. Die sich erweiternde bzw. gckelchtc Form der Vertiefung ermöglicht ein Verschwenken des oberen Stiftendes in der Vertiefung, so daß sich der größte Teil des Stifts in der Vertiefung über ein beträchtliches Stück seitwärts zu bewegen vermag und praktisch dieselbe Wirkung wie ein Kugel-Pfannengelenk gewährleistet. Der Schaft kann sich somit seitlich verschwenken und ermöglicht eine beträchtliche Querbewegung der Klemmanordnung. Die abwärts wirkende Kraft einer Feder 481 wird über den Flansch 482 auf das Fassungsglied übertragen und bewirkt das Anlegen einer Kraft an das obere Ende des Stifts 484, weiche den Stift abwärts zu drücken trachtet. Die Feder vermag den Schaft 463 während seiner anfänglichen Bewegung in lotrechter Ausrichtung auf die Kopfanordnung zu halten, da die Achse der Schwenkbewegung der beiden Enden des Stifts 484 und des oberen Endabschnitts hierbei lotrecht miteinander fluchten. Jegliche lotrechte, auf das Setzwerkzeug ausgeübte Rüttelbewegung, welche danach trachtet, das Gehäuse relativ zum Fassungsglied zu bewegen und außerdem die genannten Achsen außer Flucht miteinander zu bringen, läßt die Feder dem Stift 484 und den oberen Endabschnitt in die gegeneinander versetzte Stellung gemäß Fig. 16 bringen und das untere Schaftende sich hierbei ein beträchtliches Stück in Querric tung bewegen.

Der untere Endabschnitt 494 des Schafts ist in das obere Ende eines Gelenks 495 eingeschraubt. In der normalen, in Fig. 17 dargestellten, federnd auseinandergespreizten Stellung von Fingern 535 vermögen Schultern 540 mit der Schulter 521 einer Klemmhülse 503 in Eingriff zu gelangen. Während die Fig. 17 bis 19 das Setzwerkzeug in verschiedenen Stellungen zeigen, veranschaulichen die Fig. 20 bis 22 eine Ausführungsform des Werkzeugs als Ziehwerkzeug, wobei der wesentlichste Unterschied der beiden Ausführungsformen in der Gestalt des verschiebbaren Stachelgliedes 530 bzw. 530a liegt.

In Fig. 23 sind Abschnitte des zum Abwärtsschieben des Rohrglieds 71 während des Setzens des Pakkers52 verwendeten Drahtseil-Werkzeugstrangs 560 dargestellt. Der Werkzeugstrang weist einen Gelenkverbinder 561, nicht dargestellte Scheren mit Schaft und einen Drahtseilanschluß 562 auf, an dem die Kappe 563 befestigt ist, über welche das untere Ende eines Drahtseils 564 angeschlossen ist. Der obere Zapfen 566 eines Teils 565 ist in den Gelenkverbinder eingeschraubt. Der Körperteil 565 ist längs eines Mittelabschnitts 571 erweitert ausgebildet und längs des unteren Endabschnitts 572 dünner geformt und legt somit eine abwärts und einwärts geneigte äußere Ringschulter 573 fest, die mit der oberen inneren ringförmigen Endfläche 94 des Rohrglieds 71 in Berührung gebracht werden kann.

Ein Setzwerkzeug 580 zum Einbauen des Doppel-Absperrventils 163 und des Ventils 60 ist in Fig. 42 dargestellt. Dieses Werkzeug weist einen Oberteil 581 mit einem oberen, dünneren, mit Gewinde versehenen

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Endabschnitt 582 zum Anschließen an das untere Ende eines Rohrstrangs- oder Drahtseil-Werkzeugstrangs zum Ablassen des Werkzeugs durch ein Bohrloch auf. Eine Hülse 584 ist mit mehreren zentral angeordneten Öffnungen 590 versehen. Ein Dorn 594 ist mit einer querverlaufenden Scherschraubenbohrung 600 zur Aufnahme einer beim Verbinden des Setzwerkzeugs mit den Klemmanordnungen am Kugel-Absperrventil und am Ventil 60 verwendeten Scherschraube versehen. Die Öffnungen 590 und die den Dorn 594 durchsetzende Bohrung ermöglichen ein freies Hindurchströmen des Fluids durch das Werkzeug, während dieses durch ein möglicherweise mit Fluid gefülltes Bohrloch abgelassen wird. Wie dargestellt, ist der zum Einbau des Doppel-Kugelabsperrventils verwendete Stachel 602 mit dem Setzwerkzeug verbunden.

Der dünnere untere Endabschnitt 602c des Stachels weist ein unteres Ende 603 auf, das mit der oberen Ventilkugel 441 des Absperrventils in Berührung gebracht werden kann und die Kugel bei in das Ventil eingeführtem Stachel nach unten druckt. Im Stachel ist eine Bohrung 604 zur Aufnahme eines Scherstifts vorgesehen, der zur Verbindung des Stachels mit dem Dorn des Absperrventils zwecks Verhinderung einer Bewegung zwischen dem Stachel und dem Ventildorn während des Einbaus des Ventils dient. Der Stachel muß die obere Ventilkugel von ihrem Sitz abgehoben halten, darf jedoch nicht die die Doppel-Kugelventilanordnung haltende Scherscheibe zerbrechen, weshalb sich der Stachel nicht im Absperrventil abwärts bewegen darf. Das obere Ende des dünneren Abschnitts 602c des Stachels ist mit einer abwärts gerichteten Sitzfläche 604« versehen, die mit dem Ventilsitzglied 431 des Doppel-Kugelabspcrrventils in Berührung gebracht werden kann. Über die Länge des Stachels hinweg erstreckt sich mindestens ein Schlitz 605 zur Ermöglichung eines Vorbeiflicßens von Fluid am Stachel in das Setzwerkzeug und auswärts durch die Öffnungen 590. Zur Befestigung des Setzwerkzeugsam Absperrventil wird der Dorn des Setzwerk-/eugs in den Fanghals des Ventils eingesetzt und mittels eines, nicht dargestellten, durch die Bohrungen 4036 und 600 eingesetzten Scherstifts daran befestigt. Der Stachel wird mit Hilfe eines nicht dargestellten, eine Bohrung 604 des Stachels und eine Bohrung 403i^des Ventildorns 402 durchsetzenden Scherstifts am Dorn des Ventils befestigt. Bei auf diese Weise angeordnetem Stachel drückt das untere Stachelende 603 die obere Ventilkugel 441 nach unten, so daß das in einem Bohrloch befindliche Fluid die untere Ventilkugel 443 von ihrem Sitz abzuheben und aufwärts um die obere Ventilkugel und den Stachel herum und über die Öffnungen 590 aus dem Setzwerkzeug heraus zu strömen vermag.

Die Anlage gemäß den Fig. 1 und 2 wird nach folgendem Verfahren in ein Bohrloch abgelassen. Der untere Rohrstrang 65 wird in das Bohrloch eingeführt, wobei der oberste Abschnitt des Rohrstrangs mit Hilfe des Zwischenstücks 101 am unteren Ende des unteren Dornabschnitts 102 des Packers 52 befestigt ist, so daß der untere Rohrstrang vom Packer getragen wird. Die Länge des Rohrstrangs 65 hängt von dem Abstand zwischen der Tiefe, in welcher der Packer 52 im Bohrloch gesetzt werden soll, und der Tiefe der fündigen Erdformation ab, aus welcher die gewonnenen Fluiden ausströmen. Im allgemeinen befindet sich diese Erdformation ein solches Stück unterhalb der Tiefenlage, in welcher der Packer gesetzt werden soll, daß es erforderlich wird, den Rohrstrang 65 aus einer Anzahl von Rohrstücken zusammenzustellen, die beim Ablassen des Rohrstrangs in das Bohrloch nach herkömmlichen Ölfeldverfahren miteinander verbunden werden. Die Verbindung des unteren Rohrstrangs mit dem Packer 52 erfolgt mit Hilfe des Zwischenstücks 101, das auf den unteren Endabschnitt 102 des Pakkerdorns und auf das obere Ende des Rohrstrangs

ίο aufgeschraubt wird. Gemäß Fig. 4-F erstreckt sich der Abschnitt 71« des Rohrglieds 71 durch den Pakkerdorn hindurch am unteren Ende des Packers in das Zwischenstück hinein. Die verschiebbare Packerhülse 127 wird von Hand aufwärts verschoben, bis die in ihr vorgesehene Quer-Gewindebohrung 126 mit der Querbohrung 122 fluchtet. Das Rohrglied 71 wird nunmehr so angeordnet, daß sich der Ring 124 um die Bohrung 122 herum befindet; hierauf wird der Scherstopfen 121 durch die Bohrung 126 hi-:durchgeführt und in die Bohrung 122 eingeschraubt, bis sich sein Innenende 121« im Inneren des Rings 124 und praktisch in Anlage an der Außenfläche des Rohrglieds befindet. Dann wird ein nicht dargestellter Fettnippel in die Bohrung 126 eingeschraubt und Schmierfett, wie Staufferfett oder Wasserpumpenfett, durch die Bohrung hindurch in die Ringkammer 125 gepreßt, wodurch die Hülse abwärts verdrängt und die Kammer ausgedehnt wird, bis die Hülse das untere Ende ihres Bewegungswegs erreicht hat. Durch die Abwärtsbewegung der Schiebehülse werden die oberen Schleifblöcke 52« abwärts gezogen und hierbei einwärts zurückgezogen, so daß der Packer durch das Futterrohr hindurch in die gewünschte Tiefe gebracht werden kann. Das Fett wird so lange in die Kammer hineingepreßt, bis sich ein solcher Druck aufgebaut hat, daß das untere Dichtglied 52c des Packers gegen eine Aufwärtsbewegung festgehalten wird, wenn der Packer mit der Futterrohrwand in Berührung kommt. Selbstverständlich wird beim Einpressen von Fett in die Ringkammer durch die Abwärtsverlagerung der Schiebehülse die Querbohrung 126 außer Flucht mit der Bohrung 122 gebracht, was nunmehr zulässig ist. da das Fluchten der beiden Bohrungen nur für das Einsetzen des Scherstopfens in die Bohrung 122 erforderlich war. Wenn genügend Fett in die Ringkammer 125 eingepreßt worden ist, wird der Schmiernippel entfernt und durch einen Gewindestopfen 128 ersetzt, um das Fett in der Kammer zurückzuhalten. Gemäß Fig. 4-F ist die Scherschraube 113 durch die Bohrung 114 hindurch gegen die Außenfläche des Rohrglieds 71 eingeschraubt, so daß sie letzteres während des Absenkens des Packers durch das Bohrloch bis zur Setztiefe gegen eine Längsbewegung festhält. Daraufhin wird das Außenende der Bohrung 114 mit dem Stopfen 120 verschlossen. Bei gegen eine Längsbewegung in seiner Einbaulage verriegeltem Rohrglied und bei durch das in der Ringkammer 125 befindliche Fett in zurückgezogener Stellung gehaltenen Packer-Schleilblöcken wird das obere Zwischenstück 83 auf den oberen Endabschnitt 84 des Packerdorns 85 aufgeschraubt. Das Zentrierglied 130 wird über das Rohrglied 71 aufgesetzt, das Rohrgehäuse 73 über dem Rohrglied und dem Zentrierglied angeordnet und in das obere Ende des Zwischenstücks eingeschraubt.

Der Rohrkörper 90 nebst angebrachtem Anschluß-Stutzen 91 sowie das Rohrglied 154 und der Kopfteil 160 werden als Einheit am oberen Ende des Gehäuseglieds 73 befestigt. Bei der Befestigung des Rohrkör-

pers 90 am Rohrgehäuse wird zuerst das Rohrglied 71 in die Bohrung 92 eingeführt und dann der Rohrkörper 90 auf das obere Ende des Gehäuseglieds 73 aufgeschraubt. Obgleich sich das Ende des sich in die Bohrung 92 hineinerstreckenden Rohrglieds in gewissem Ausmaß seitlich gegenüber der Längsachse des Gehäuseglieds und des Rohrkörpers verlagert, verleiht die Länge des Rohrglieds zwischen seinem oberen Ende und dem Packer dem Rohrglied ausreichende Elastizität im Rohr, um eine Drehung des Rohrkörpers 90 bei angebrachtem oberen Ende des Rohrs zu ermöglichen, während der Rohrkörper mit dem oberen Ende des Gehäuseglieds verbunden wird. Wenn alle vorgenannten Teile einschließlich des Kopfteils 160 am Packer befestigt worden sind, wird der Unterteil des oberen Rohrstrangs 54 mit dem Kopfteil verbunden, um den Packer im Bohrloch in die gewünschte Tiefe, in welcher er gesetzt werden soll, abzulassen. Der untere Abschnitt der Steuerleitung 63 wird ebenfalls mit dem Kopfteil 160 verbunden, und die Steuerleitung wird zusammen mit dem oberen Rohrstrang in das Bohrloch eingeführt.

Bevor der Packer 52 auf hydraulischem Wege innerhalb der Bohrlochanlage gesetzt werden kann, indem Fluiddruck über den Rohrstrang eingeleitet wird, um einen Druckunterschied bzw. -gefälle über das untere Dichtglied hinweg zu erzeugen, ist es erforderlich, daß die den Anschlußstutzen durchsetzende, mit der Seitenöffnung 135 in Verbindung stehende zweite längliche Bohrung 134 geschlossen ist, da jeglicher unterhalb des unteren Dichtglieds in den Futterrohr-Ringraum 62a eingeleiteter Fluiddruck anderenfalls durch den Packer über die Öffnungen 104, längs des Ringraums 103 im Packer und durch das Gehauseglied 73 um das Rohrglied 71 herum in das untere Ende der Bohrung 134 zurückströmen und durch die Bohrung 93 des Rohrkörpers, an welchem der Anschlußstutzen angebracht ist, verlorengehen würde. Sofern die Bohrung 134 nicht verschlossen ist, kann folglich kein Druck in den Ringraum 62a unterhalb des Packers eingeleitet werden. Das Verschließen der Bohrung 134 erfolgt durch Setzen und Verklemmen des Abschlußventils 61a in die Bohrung, wobei das Ventil gemäß Fig. 12 durch den Scherstift 203 lösbar in seiner Schließstellung gehalten wird. Das Abschlußventil kann an der Erdoberfläche in den Anschlußstutzen eingesetzt werden, bevor der Stutzen zusammen mit dem Packer nebst zugeordneten Teilen durch das Bohrloch abgelassen wird; wahlweise kann das Ventil aber auch im Anschlußstutzen gesetzt und verklemmt werden, nachdem der Packer in der gewünschten Tiefe im Futterrohr am Rohrstrang angeordnet worden ist.

Das Einbauen des Abschlußventils in den Anschlußstutzen kann mit Hilfe des Setzwerkzeugs 460 gemäß Fig. 16 erfolgen. Zum Verbinden des Werkzeugs 560 mit dem Abschlußventil wird das Stachelglied 530 seiner Klemmanordnung 462a so weit wie möglich aufwärts in die Klcmmhülse gedrückt, so daß die Flächen 540 an den oberen Enden der Stachelgliedfinger 535 mit der Klemmhülsenschulter 521 in Eingriff gelangen; durch diesen Eingriff werden die Finger gegeneinander verdrängt, so daß die oberen Endabschnitte der Finger in die Bohrung 520 der Klemmhülse 503 eintreten und die am Stachel vorgesehene Ringausnehmung543 mit den inneren Ansätzen 524 der Klemmhülsenfinger 505 in Übereinstimmung gelangt, so daß die unteren Enden der Klemmhülsenfinger federnd um den Stachel herum einwärts bewegt werden können. Wenn die Ansätze der Klemmhülsenfinger in das obere Ende des Klemmfinger-Ringglieds 192 an der Abschlußventil-Klemmanordnung eingreifen, greifen ihre Schulterflächen 514 an der oberen auswärts geneigten Fläche 192ü des Ringglieds 192 an und werden die unteren Enden der Klemmhülsenfinger einwärts verdrängt, wobei ihre Ansätze 524 in die Ringausnehmung 543

ίο des Stachelglieds eintreten und dann nach außen federn, wenn der innere Ringflansch 192b im Klemmfinger-Ringglied 192 auf die äußeren Aussparungen 511 der Klemmhülsenfinger ausgerichtet wird. Die Klemmhülsenfinger federn dann auswärts aus der Ausnehmung 543 heraus, so daß die Klemmhülse relativ zum Stachelglied angehoben werden kann, während die Klemmhülsenfinger nunmehr mit dem Ringglied 192 verbunden sind, wobei ihre Einwärtsbewegung nunmehr durch die Berührung ihrer inneren Ansätze mit dem Stachelglied oberhalb der Ausnehmung 543 verhindert wird. Beim Eingreifenlassen der Klemmhülsenfinger in das Ringglied 192 des Ventils werden Klemmhülse und Stachel gedreht, bis es feststeht, daß der Keil bzw. Ansatz 542 auf den am oberen Ende des Dorns 173 des Ventils vorgesehenen Schlitz 195 ausgerichtet ist und in Abwärtsrichtung in diesen hineinzugelangen vermag, so daß das Ventil beim Einsetzen in den Anschlußstutzen einwandfrei auf dessen Seitenöffnung ausgerichtet ist. Die Öffnungen 242 sind gemäß Fig. 12 so ausgerichtet, daß das Fluid senkrecht zur Darstellung gemäß dieser Figur austritt, in einen Bereich maximalen Volumens im Anschlußstutzen einströmt und vor dem Beaufschlagen des Futterrohrs in größtmöglichem Ausmaß diffundiert bzw. abgelenkt wird. Durch dieses Strömungsschema werden Turbulenzen verhindert.· Wenn der Flansch 192/? des Sperrfinger-Ringglieds auf die Klemmfingeraussparungen 511 ausgerichtet ist, federn die Klemmhülsenfinger auswärts, so daß der Flansch von den Aussparungen 511 der Klenimhülsenfinger aufgenommen wird. Daraufhin wird die Klemmhülse angehoben, um die Klemmfinger 191a aus den Klemmfingerköpfen 190 des Abschlußventils hochzuheben, so daß die Ventil-Klemmfinger einwärts verdrängt werden und das Ventil in die Bohrung 134 abgelassen werden kann. Wenn die Klemmhülse des Setzwerkzeugs relativ zum Stachelglied angehoben wird, schnappen die Stachelfinger 535 auswärts, so daß die an den oberen Enden der Stachelfinger vorgesehenen Kurvenflächen 540 in Eingriff mit der im Inneren der Klemmhülse vorgesehenen Innenschulter 521 gelangen. Die Stellung des Sperrfinger-Ringglieds 192, des Stachelglieds und der Setzwerkzeug-Klemmhülse sind in Fig. 17 veranschaulicht, wobei das Abschlußventil vollständig mit dem Setzwerkzeug in Eingriff steht und für das Einführen durch den oberen Rohrstrang und den Kopfteil 160 in das Rohrglied 154 und anschließend in den Anschlußstutzen hinein bereitsteht. Das Setzwerkzeug wird mit angebrachtem Abschlußventil mit einem Drahtseil-Werkzeugstrang verbunden, um das Ventil und das Setzwerkzeug durch den oberen Rohrstrang hindurch abzulassen.

Das Abschlußventil wird mittels des Setzwerkzeugs über den Kopfteil 160 in das Rohrglied 154 oberhalb des Anschlußstutzens 91 abgelassen. Das Setzwerkzeug ist im Grunde genommen so instabil, daß es durch die geringste Störung außer Flucht gelangt. Im allgemeinen tritt eine Mißausrichtung des Werkzeugs auf.

wenn es mit dem Ventil durch den Rohrstrang abgelassen wird und hierbei an der Rohrstrangwand scheuert. Beim Eintreten des Werkzeugs mit dem Ventil in das Rohrglied 154 drängt die über das Fassungsglied 475 wirkende Feder 481 den Schaft so weit seitlich außer lotrechter Übereinstimmung, wie der vorhandene Raum eine Bewegung des Schafts und des Ventils zuläßt. Die Feder läßt das Fassungsglied abwärts gegen das obere Ende des Stifts drücken, wobei diese Kraft über den Stift auf das obere Ende des Abschnitts 485 des Schafts übertragen wird, so daß sich der Schaft im Haltestück 491 in dem entweder durch die sich verjüngende Bohrung 494 oder den Abstand, über weichen sich Schaft und Ventil in dem sie umgebenden Rohrglied 154 zu bewegen vermögen, ermöglichten maximalen Ausmaß um seine Achse herum verschwenkt. Die Ventil- und Klemmanordnung bewegen sich mithin so weit seitwärts, bis sie mit der Innenwand des Rohrglieds oberhalb der zweiten länglichen Bohrung 134 in Berührung gelangen, da dies den maximalen Mißausrichtungsabstand gegenüber der Einführungsachse durch den Kopfteil darstellt, über welchen das »Kippwerkzeug« die Ventil- und Klemmanordnung zu verlagern vermag. Infolge dieses Mißausrichtungsmerkmals des Setzwerkzeugs wird die Ventil- und Klemmanordnung in diesem größtmöglichen Ausmaß der Mißausrichtung gehalten, wobei das Setzwerkzeug verdrehbar ist, da es an einem biegsamen Drahtseil abgelassen wird; die Ventil- und Klemmanordnung schleift somit im wesentlichen an der Wand des Rohrglieds 154 entlang in die Stellung oberhalb der Bohrung 134 des Anschlußstutzens, da dies den maximalen Abstand bedeutet, über welchen sich diese Glieder innerhalb des Bohrglieds von der Achse wegbewegen können, längs welcher sie in das Bohrglied eingeführt werden. Der Schaft 463 und die Klemmhülse 503 sind durch den sich senkrecht zur Längsachse dieser Teile erstreckenden Stift 502 miteinander verbunden. Bei Auftreten einer Mißausrichtung muß der Stift folglich senkrecht zum Schaft sowie zur Klemmhülse verbleiben. Bei der Mißausrichtungsbewegung müssen sich Schaft und Klemmhülse um den Stift 502 herum verschwenken. Wenn sich die Klemmhülse zu der am weitesten entfernten Fläche des Rohrglieds 154 verlagert, muß der Stift daher parallel zu einer tangential zur Kreiswand gezogenen Linie verbleiben und sind die öffnungen 242 des Ventils einwandfrei gegenüber dem Anschlußstutzen ausgerichtet, da das Ventil mit Hilfe des Schlitzes 195 in fester Lage gegenüber dem Stift 502 verkeilt ist. Beim weiteren Ablassen des Ventils führt die am oberen Ende des Anschlußstutzens vorgesehene Führungsfläche 159 das untere Ventilende in die Bohrung 134 hinein. Das Ventil bewegt sich in der Bohrung so weit abwärts, bis die äußere Ringschulter 234 an der Ventilhülse 165 auf die innere, aufwärts gerichtete Ringschulter 145, die im Anschlußstutzen um die Bohrung 134 herum vorgesehen ist, zu liegen kommt. Da die am Klemmabschnitt 170 des Abschlußventils vorgesehenen Klemmfinger 191a durch die Klemmhülse des Setzwerkzeugs in oberer Stellung gehalten werden und sich frei einwärts zu bewegen vermögen, werden die an der Klemmanordnung des Ventils vorgesehenen Klemmfinger einwärts gedrängt und gleiten an der Wand der Bohrung 134 entlang, bis die Köpfe bzw. Ansätze 190« der Klemmfinger 190 auf die Sperrnut 150 ausgerichtet sind. Die unteren Enden der Klemmfinger bewegen sich darauf auswärts und die Ansätze 190« greifen in die Sperrnut des Anschlußstut/.ens ein. Das Setzwerkzeug wird anschließend durch Rüttelbewegung nach unten gedrückt, so daß seine Klemmfinger 505 den Klemmring 192 nach unten drücken, wobei auch die Klemmfir.ger 191« innerhalb der Klemmfingerköpfe 190 abwärts gedrückt werden, so daß die Ventil-Klemmfinger durch die Klemmfinger 191a gegen eine Einwärtsbewegung verklemmt werden und das Ventil im Anschlußstutzen arretiert wird. Während der Abwärts-Rüttelbewegung werden die Klemmhülsenfinger 505 durch das Stachelglied 530 an einer Einwärtsverdrängung gehindert, welches durch Berührung der abwärts gerichteten Schulter 521 im Klemmkopf 504 mit den oberen

¹S Flächen 540 am oberen Ende des Stachelglieds in unterer Lage gehalten wird, so daß die am Stachelglied vorgesehene Ringausnehmung 543 sich unterhalb der Klemmfingerköpfe des Setzwerkzeugs befindet. Die abwärts geneigten Flächen 512 der Klemmhülsenfinger 505 greifen dabei an der aufwärts gerichteten Schulter 192« des Ringglieds 192 an. Wenn das Abschlußventil im Anschlußstutzen verriegelt worden ist. wird das Setzwerkzeug durch Rüttelbewegung weiter abwärts bewegt, so daß die Schulterfläche 521 auf die an den oberen Enden der Stachelfinger vorgesehenen Kurvenflächen 540 einwirken und diese Finger einwärts verdrängen kann, bis sie in die Bohrung 520 eintreten, um die Klemmhülse sich abwärts über das Stachelglied bewegen zu lassen, so daß die am Stachelglied vorgesehene Ringausnehmung 543 auf die Köpfe der Klemmhülsenfinger 505 ausgerichtet wird. Das Stachelglied wird durch die Reibungsberührung der Wand der Bohrung 520 mit den oberen Endabschnitten der Stachelfinger in oberer Stellung gehalten, während das Setzwerkzeug angehoben wird, so daß die Abwälzberührung der unteren Schulter 192c des Flansches 192b mit den Schultern 513 der Klemmhülsenfinger die unteren Enden der Klemmhülsenfinger einwärts verdrängt und ihre inneren Ansätze 524 in die Ringausnehmung 543 des Stachelglieds eingreifen läßt, wodurch die Klemmhülsenfinger des Setzwerkzeugs vom oberen Ende des Abschlußventils freigegeben werden, so daß die Klemmanordnung des Setzwerkzeugs gemäß Fig. 19 vom Ventil abgehoben werden kann. Das Setzwerkzeug wird daraufhin aus dem Rohrglied 154 und dem oberen Rohrstrang zur Erdoberfläche zurückgezogen. Wenn das Abschlußventil in der Bohrung 134 des Anschlußstutzens arretiert ist und durch den Scherstift 203 in der Schließstellung gehalten wird, kann kein Fluid von der Bohrung 93 über das Abschlußventil und die Seitenöffnung 135 aufwärts strömen, wodurch ein Aufwärtsfluß von unterhalb des Anschlußstutzens durch die Seitenöffnung in den Ringraum 62 im Futterrohr um den Rohrstrang 54 herum verhindert wird. Der nächste Schritt beim Einbau der Anlage besteht in der Freigabe der Packer-Schleifblöcke bzw. -klotze 52a des Packers 52, damit der Packer im Futterrohr gesetzt werden kann. Das Setzwerkzeug 560 wird an einem Drahtseil befestigt und durch den oberen Rohrstrang, den Kopfteil 160 und das Rohrglied 154 in die Bohrung 133 des Anschlußstutzens abgelassen, bis der dünnere untere Endabschnitt 572 des Setzwerkzeugs in das obere Ende des Rohrglieds 71

eintritt, wobei die Ringschulter 573 des Setzwerkzeugs die abwärts und einwärts geneigte obere Endfläche 94a des Rohrglieds berührt. Das Setzwerkzeug wird dann in Längsrichtung in eine Riittelbewcgung

versetzt, um das Rohrglied abwärts durch den Packer zu bewegen, bis das untere Ende des Rohrgiicds im Zwischenstück 101 aufsitzt und durch die innere, aufwärts gerichtete Ringschulter. 112 des Zwischenstücks an einer weiteren Abwärtsbewegung gehindert wird. Das Rohrglied ist vorher durch das innere Ende der Stellschraube 113 mit Reibungsberührung in seiner oberen Stellung gehalten worden. Beim Abwärtstreiben des Rohrglieds schleift das Innenende der Stellschraube einfach an der Außenfläche des Rohrglieds entlang. Während der Abwärtsbewegung des Rohrglieds greift der Ring 124 am inneren Endabschnitt 121a des Scherstopfens 121 an und trennt diesen durch, wodurch die Bohrung des Scherstopfens gegenüber dem im Packer um das Rohrglied herum vorhandenen Ringraum 103 geöffnet wird. Wenn das Innenende des Scherstopfens 121 abgetrennt ist, vermag das in der Ringkammer 125 vorhandene Fett in den Ringraum 103 auszutreten. Anschließend wird das Setzwerkzeug 560 über den oberen Rohrstrang entfernt.

Vom Bohrlochabschluß aus wird Druckfluid in den oberen Rohrstrang eingeleitet, wobei der Fluiddruck in Abwärtsrichtung durch den Rohrstrang, den Kopfteil 160, das Rohrgehäuse 154 und durch die Bohrung 133 des Anschlußstutzens auf das obere Ende des Rohrglieds 71 übertragen wird. Das Druckfluid wird durch das in seiner Einbaulage in der Bohrung arretierte Abschlußventil an einem Eintreten in das obere Ende der Bohrung 134 gehindert. Der Druck wird abwärts über den Packer durch das Rohrglied 71 übertragen, wobei das Druckfluid aus dem unteren Ende des unteren Rohrstrangs 65 austritt und aufwärts in den Ringraum um den Rohrstrang und das Zwischenstück 101 herum gelangt und auf das untere napfförmige Dichtglied des Packers eine Kraft ausübt. Der Ringraum 62 zwischen dem Futterrohr und dem oberen Rohrstrang wird an der Erdoberfläche zur Außenluft hin entlüftet, so daß über dem unteren Dichtglied ein Differenzdruck bzw. Druckgefälle auftritt. Der Druck wird selbstverständlich auch über die öffnungen 104 in den den Packer durchsetzenden Ringraum 103 übertragen, doch da das Abschlußventil 61a in Schließstellung festgelegt ist, wird das dieser Strömungsbahn folgende Druckfluid nicht aufwärts durch den Anschlußstutzen über den O-Ring 245 des Ventilglieds des Ventils übertragen. Falls das Ventil nicht in seiner Schließstellung gehalten werden würde, wäre es ersichtlicherweise nicht möglich, den erforderlichen Druck unterhalb des unteren Dichtglieds des Packers aufzubauen, da der über den Rohrstrang angelegte Druck einfach über die Bohrung 134 und die Seitenöffnung 135 des Anschlußstutzens entweichen würde, welche unmittelbar mit dem Ringraum oberhalb des Stutzens kommunizieren. Der Druckunterschied über das untere Dichtglied 52c hebt letzteres zusammen mit der Schiebehülse 127 an, welche ihrerseits die Schleifklötze 52a betätigt und sie sich in Klemmeingriff mit der Wand der das Futterrohr durchsetzenden Bohrung verlagern läßt. Die Hülse wird für eine Aufwärtsbewegung freigegeben, indem die Bohrung 122 durch Abscheren des Scherstopfens 121 zum Ringraum 103 hin geöffnet wird, wobei das in der Ringkammer 125 vorhandene Fett freigegeben wird, so daß das Fett zwecks Ermöglichung einer Aufwärtsbewegung der Hülse bei deren Aufwärtsbewegung aus der Ringkammer in den Ringraum 103 verdrängt wird. Nach Durchführung dieses Verfahrens ist der Packer vollständig mit der Futterrohrwand verklemmt.

Bei vollständig gesetztem Packer können die erforderlichen Oberflächenanschlüsse einschließlich des Anschlusses der Steuerfluid-Druckquelle 64 am Bohrlochabschluß bzw. -kopf vorgenommen werden. Falls das Bohrloch unter dem Druck des von der fündigen Erdformation stammenden Fluids steht, ist es nötig, den Rohrstrang zu blockieren, damit die Ausblasschutzventile aus dem Bohrlochabschluß entfernt werden können, bevor die endgültigen Anschlüsse vorgenommen werden. Die den Anschlußstutzen durchsetzende Bohrung 134 ist bereits durch das in Schließstellung befindliche Abschlußventil 61a blokkiert. Das Absperrventil 163 gemäß Fig. 12 wird durch den oberen Rohrstrang hindurch in die längliche Bohrung 133 des Anschlußstutzens abgelassen, um den Bohrstrang zu verschließen und den Bohrlochdruck während des Ausbauens der Ausblasschutzventile zurückzuhalten. Das Absperrventil 163 kann mit Hilfe des Setzwerkzeugs 580 gemäß Fig. 42 in den Anschlußstutzen eingesetzt werden.

Das Absperrventil wird mit dem Setzwerkzeug 580 verbunden, das am unteren Ende des verwendeten Drahtseils befestigt ist. Beim Anschließen des Setzwerkzeugs am Ventil wird der Dorn 594 des Werkzeugs in den Dorn 402 des Ventils eingesetzt, wobei das untere Ende des Werkzeugdorns 594 am oberen Ende des Ventildorns angreift. Der Klauenspreizer 403a des Ventils wird angehoben, bis die Scherstiftbohrung 403& mit der im Setzwerkzeugdorn vorgesehenen Scherstiftbohrung 600 fluchtet; darauf wird ein nicht dargestellter Scherstift zur Befestigung des Klauenspreizers am Werkzeugdorn durch die Bohrungen hindurch eingesetzt, so daß das Ventil, am Setzwerkzeug angebr? -ht ist und der Klauenspreizer in einer oberen Steiiung gehalten wird und die Klemmklauen 403 in zurückgezogener Lage gehalten werden können, bis das Ventil einwandfrei in die Bohrung des Anschlußstutzens eingesetzt ist. Das Dornglied ragt in das Ventil hinein, wobei die Fläche 604a mit dem Sitzglied 431 in Berührung kommt, welches das Dornglied an einer weiteren Bewegung in das Ventil hinein hindert. Das Dornglied ist mittels eines nicht dargestellten, die Bohrungen 604 und 403d durchsetzenden Scherstifts am Ventildorn befestigt. Das Dornende 603 berührt die obere Ventilkugel 441 und drückt sie nach unten, so daß das Fluid um die untere Ventilkugel 443 herum aufwärts zu strömen und das Werkzeug nebst dem Ventil beim Ablassen derselben zu umgehen vermag. Das Ventil wird mit Hilfe des Setzwerkzeugs 580 durch den oberen Rohrstrang 54, das Rohrglied 154 und in die Bohrung 133 hinein abgelassen, bis die äußere, abwärts gerichtete Ringschulter 411a am Ventil auf die Schulter 142 im Anschlußstutzen zu liegen kommt, wodurch das Ventil gegen eine weitere Abwärtsbewegung im Anschlußstutzen festgehalten wird. Das Setzwerkzeug kann erforderlichenfalls auf herkömmliche Weise in Rüttelbewegung versetzt werden, um zu gewährleisten, daß das Absperrventil abwärts in die Setzstellung gedrängt worden ist, wobei die Rüttelkraft durch das untere Ende des Körpers 584 auf das obere Ende des Klauenspreizers ausgeübt und die Kraft von letzterem über

den Scherstift auf den Dorn 594 übertragen wird, der in das obere Ende des Ventildorns eingesetzt ist. Die auf diese Weise auf den Ventildorn ausgeübte Rüttelkraft treibt das Ventil abwärts in die gewünschte Setz-

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stellung. Der Setzwerkzeugkörper 584 schiebt sich teleskopartig über den Dorn 594, bis sein unteres Ende das obere Ende des Klauenspreizers berührt. Bei einwandfrei gesetztem Ventil wird eine weitere Rüttelkraft über das Setzwerkzeug übertragen, wobei das untere Ende des Körpers 584 auf das obere Ende des Klauenspreizers auftrifft und einen Bruch des Scherstifts bewirkt, da sich der Körper teleskopartig abwärts über den Dorn 594 schiebt und letzterer durch Berührung seiner Schulter 601 mit dem oberen Ende des Ventildorns an einer Abwärtsbewegung gehindert wird. Nach dem Abscheren des Stifts verschiebt sich der Setzwerkzeugkörper weiter abwärts über den Setzwerkzeugdorn und drängt den Klauenspreizer nach unten, wodurch sich die Klemmklauen des Ventils in die Sperrnut 143 ausspreizen und hierbei das Ventil in der Bohrung des Anschlußstutzens verriegeln, so daß das Ventil nicht durch den unter ihm im Bohrloch herrschenden Druck aufwärts aus dem Stutzen herausgedrückt wird. Nach dem Abscheren des Scherstifts wird das Setzwerkzeug durch aufwärts gerichtete Rüttelbewegung zwecks Abscherens des Stifts zwischen dem Stachelglied und dem Dorn des Ventils vom Ventil getrennt und von letzterem abgehoben und über den oberen Rohrstrang aus dem Bohrloch entfernt. Bei in den Anschlußstutzen eingesetztem Kugel-Absperrventil verhindert die obere Ventilkugel einen Fluidfluß in Aufwärtsrichtung und die untere Ventilkugel in Abwärtsrichtung. Wenn das Abschlußventil 6la durch den Scherstift in Schließstellung gehalten wird und das Kugel-Absperrventil in der Bohrung 133 des Anschlußstutzens verriegelt ist, wird folglich der Bohrlockdruck sowohl im Rohrstrang als auch im Futterrohr unterhalb der Ventile gehalten, während die erforderlichen Oberflächenanschlüsse nach Ausbau der Ausblasschutzventile aus dem Bohrlochabschluß vorgenommen werden.

Die nach dem Ausbau der Ausblasschutzventile vorzunehmenden Oberflächenanschlüsse umfassen das Anschließen der Durchflußleitungen 75 und 80 am Ringraum 62 und des oberen Rohrstrangs 54 am Bohrlochabschluß bzw. -kopf, damit die aus dem Rohrstrang und aus dem Ringraum ausströmenden Fluiden vom Bohrlochabschluß zu den betreffenden, nicht dargestellten Lagerungs- und Verarbeitungsanlagen fließen können. Außerdem wird die Oberflächen-Steuereinheit 64 mit der Steuerleitung 63 verbunden, um die im Anschlußstutzen befindlichen Ventile mit Steuerfluid beschicken zu können. Die Steuerleitung kann am Bohrlochabschluß angeschlossen sein, die Oberflächen-Steuereinheit besitzt die Form einer passenden regelbaren Fluiddruckquelle, welche den erforderlichen Fluiddruck zu liefern vermag, um die Ventile in Offenstellung zu halten, und welche in Abhängigkeit von einem gewünschten überwachten Zustand bzw. Bedingung anspricht und den in der Steuerleitung herrschenden Druck vermindert, um die beiden Ventile sich schließen zu lassen, wenn die überwachte Bedingung einen vorbestimmten Zustand erreicht, bei welchem es wünschenswert ist, den Durchfluß durch die beiden Ventile im Bohrloch zu beenden. Die Druckquelle ist mit einem oder mehreren Bedingung-Überwachungssystemen verbunden, welche durchfluß- und/oder nicht durchflußabhängige Veränderliche feststellen und in Abhängigkeit hiervon die Steuerfluid-Druckquelle für die Ventile steuern. Aus zahlreichen offensichtlichen Gründen kann es wünschenswert werden, den Durchfluß aus dem Bohrloch plötzlich zu unterbrechen.

Wenn die Oberflächenanschlüsse vorgenommen worden sind, wird das Absperrventil aus dem Anschlußstutzen entfernt. LJm zu verhindern, daß das Ventil beim Lösen vom Anschlußstutzen durch den im Bohrloch herrschenden Druck aufwärts geblasen wird, wird das Ventil vorzugsweise geöffnet, sei daß der Rohrstrang unter Bohrlochdruck gesetzt und hierdurch der über das Absperrventil ausgeübte Druckunterschied aufgehoben wird. Im oberen Rohrstrang wird oberhalb des Absperrventils Fluiddruck angelegt und der Druck so lange erhöht, bis die Scherscheibe 423 bricht und die Doppel-Kugelventilanordnung 422 herabfallen läßt; hierdurch wird das Ventil geöffnet

und ermöglicht einen Fluidfluß durch die öffnungen 412, um den über das Absperrventil herrschenden Druckunterschied aufzuheben. Die Kugelventilanordnung 422 kann auch mit Hilfe eines entsprechenden Stachelglieds oder eines Drahtseil-V.'erkzeug-Strangs nach unten gedrückt werden, wobei das untere Ende des Stachelglieds den Ventilsitz 431 berührt und die Scherscheibe 423 zerstört, so daß die Ventilanordnung frei herabzufallen vermag. Das Stachelglied 602 kann in Verbindung mit einem Setzwerkzeug 580 angewandt werden. Der Stachel hebt zunächst die obere Ventilkugel 441 von ihrem Sitz ab, so daß die untere Ventilkugel durch den unter ihr herrschenden Fluiddruck abgehoben wird und es dem Fluid ermöglicht, die Doppel-Kugelventilanordnung zu umgehen, so daß letztere herabzufallen vermag. Anschließend drückt der Stachel die Anordnung zum Zerstören der Scherscheibe 423 abwärts. Das Absperrventil wird nunmehr aus dem Anschlußstutzen über den Rohrstrang 54 entfernt. Zu diesem Zweck wird ein drahtseilbetätigtes Ziehwerkzeug benutzt, welches am Fanghals 403c am oberen Ende des Absperrventils angreift und den Klauenspreizer anhebt, so daß die Klauen einwärts verdrängt werden können und das Ventil zum Abheben vom Anschlußstutzen und Herausziehen aus dem Bohrloch über den Rohrstrang freigeben.

Nach dem Ausbau des Doppelkugel-Absperrventils wird das Ventil 60 in die Bohrung 133 des Anschlußstutzens eingesetzt. Zu diesem Zweck wird das Setzwerkzeug 580 gemäß Fig. 42 verwendet, das Werkzeug mit dem Ventil verbunden und anschließend das Werkzeug an einem Drahtseil auf genau dieselbe Art und Weise wie vorstehend in Verbindung mit dem Einbau des Absperrventils beschrieben betätigt. An Stelle des Stachels 602 wird ein nicht dargestellter Ausgleichstachel in das Setzwerkzeug eingeschraubt, welcher die Bohrung der Ventilkugel 353 durchsetzt und sie in Offenstellung hält, damit das Fluid beim Ablassen des Ventils dieses zu umgehen vermag. Das Rohrstrangventil wird in die Bohrung 133 des Anschlußstutzens abgelassen, bis die abwärts gerichete Ringschulter 384 des Ventils in Auflage auf die innere Schulter 42 im Anschlußstutzen kommt, so daß die Abwärtsbewegung beendet und das Ventil abgestützt wird.

Wenn das Abschlußventil 61 α in die Anschlußstutzen-Bohrung 134 und das Ventil 60 in die Bohrung 132 eingesetzt ist und sich beide Ventile in Schließstellung befinden, können die Ventile nunmehr geöffnet werden, indem Fluiddruck von der Oberflächen-Steuereinheit 64 aus über die Steuerleitungen 63 und 63a übertragen wird. Das Druckfluid gelangt von der Steuerleitung über die Bohrungen bzw. Durchgänge

152 und 153 (Fig. 7), in den Ringraum 180 um das Abschlußventil und den Ringraum 314 um das Ventil 60 herum in die lotrechte Bohrung 151 des Anschluß-Stutzens. Zum öffnen des Abschlußventils strömt das Fluid vom Ringraum 180 (Fig. 14) über die Querdurchlässe 181 im Dorn 164 in die Bohrung 200 um den Ventilgliedhals 201 herum. Darauf strömt das Steuerfluid aufwärts durch die Längsnut 211 im Ventilgliedhals 201 zu dessen oberem Ende und von hier abwärts durch den Ventilgliedhals in den sich in das obere Ende des Ventilglieds 202 erstreckenden lotrechten Durchgang 210 und durch die nahe dem unteren Ende der Bohrung 210 vorgesehene Queröffnung 213 hindurch in den das Ventilglied umgebenden Ringraum 212 im unteren Endabschnitt des Doms hinein. Der weitere Fluidfluß erfolgt abwärts durch das untere Ende des Dorns um das Ventilglied herum und in den ringförmigen Zylinder 223 oberhalb des ringförmigen Kolbens 224. Der im ringförmigen Zylinder oberhalb des ringförmigen Kolbens ausgeübte Steuerfluiddruck drängt den Kolben nach unten, wobei sich das untere Kolbenende an den das Ventilglied umgebenden Flansch 232 anlegt und das Ventilglied abwärts drängt, so daß der Stift 203 abgeschert und das Ventil zur Ermöglichung eines Fluidflusses durch es hindurch geöffnet wird. Bei der Abwärtsbewegung des Ventilglieds wird der Ventilgliedhals 201 infolge seiner Schraubverbindung mit dem oberen Ende des Ventilglieds nach unten gezogen. Der Scherstift 203 wird zwischen dem Dorn 164 und dem Ventilgliedhals erfaßt und bei der Abwärtsbewegung des Ventilgliedhalses abgeschert, so daß beide Teile für eine Abwärtsbewegung in eine Offenstellung freigegeben werden. Der ringförmige Kolben 224 wird so wen abwärts verlagert, bis sein unteres Ende in Anlage an die Ringschulter 231 in der Hülse 222 kommt, so daß der Kolben gegen eine weitere Abwärtsbewegung festgehalten wird. Das Ventilglied vermag sich jedoch ungehindert weiter abwärts zu bewegen als der ringförmige Kolben, der seinerseits zur Einleitung des Offnens des Ventils und zum Abscheren des Scherstifts dient. Nachdem das Ventilglied durch die Abwärtswirkung des ringförmigen Kolbens teilweise geöffnet worden ist, wobei sich die aufwärtsgerichtete Schulter 244 am unteren Endabschnitt des Ventilglieds abwärts vom unteren Ende der Hülse 222 wegbewegt und der Dichtring 245 außer Berührung mit der Wand der Bohrung 251 verlagert wird, vermag Fluid in das untere Ende des Ventils einzutreten, aufwärts um den dünneren Mittelabschnitt des Ventils und über die Queröffnungen 242 auswärts durch die Ventilhülse zu strömen. Das Fluid strömt darauf durch die seitliche öffnung 74 im Anschlußstutzen in den Ringraum 62, über welchen es im Futterrohrstrang zur Erdoberfläche strömt. Der Fluiddruckunterschied über den oberen Endabschnitt des Ventilglieds, welcher auf eine durch den Innendurchmesser des inneren Dichtrings 225 bestimmte Fläche einwirkt, läßt das Ventilglied sich in eine voll geöffnete Stellung verlagern, in welcher es durch die Berührung des unteren Endes des Ventilgliedhalses 201 innerhalb des Ringraums 212 mit der Oberseite des einwärts gerichteten Flansches 220 im Zwischenstück 215 gegen eine weitere Abwärtsbewegung festgehalten wird. Die Oberseite des das Ventilglied umgebenden äußeren Flansches 232 verlagert sich selbstverständlich etwas abwärts außer Berührung mit dem unteren Ende des ringförmigen Kolbens 224. Das Steuerfluid hält somit das Ventilglied 202 in der Offenstellung, bis der in der Steuerleitung herrschende Druck auf einen Wert vermindert wird, bei welchem die in der Bohrung 93 unterhalb des Abschlußventils befindlichen Bohrlochfluiden das Abschlußventil wieder nach oben in eine Schließstellung zu verlagern vermögen.

Das Steuerfluid strömt außerdem von der lotrechten Bohrung 151 im Anschlußstutzen durch die Bohrung bzw. Durchgang 152 in den den Dorn 301 des

ίο Ventils 60 umgebenden Ringraum 314 zwischen der oberen und der unteren Dichtungspackung 303 bzw. 312. Das Steuerdruckfluid wird über den Dorn in die R jdialöffnungen 315, um den Schlitzring 323 herum, abwärts durch den Ringraum 332 und um den oberen Ventilkugelsitz im Gehäuse 310 in die Ringkammer 334 eingeleitet. Der in der Ringkammer herrschende Steuerfluiddruck wirkt gegen das obere Ende des ringförmigen Kolbens 342 und verlagert letzteren in Abwärtsrichtung gegen die Kraft der Feder 363, welehe den Ring 362 aufwärts gegen das untere Ende der am ringförmigen Kolben ausgebildeten und von ihm abwärts abstehenden Hülse 360 drängt. Der Steuerfluiddruck drängt den ringförmigen Kolben abwärts, wodurch die in das Fenster 364 der Hülse eingesetzten Betätigungsglieder 365 und 370 zusammen mit der Hülse in Abwärtsrichtung gedrängt werden. Die in den Betätigungsöffnungen der Ventilkugel 353 wirkenden Betätigungsknöpfe 371 und 373 verdrehen die Kugel über praktisch 90° aus der Schließstellung gemäß Fig. 37 die Offenstellung gemäß den Fig. 4-B und 3(S. Während die Hülse die Betätigungsglieder abwärts bewegt, bewegen sich diese im Fenster der Hülse in Umfangs- bzw. Querrichtung, während sich die Betätigungsknöpfe in die Betätigungsöffnungen hinein und aus diesen heraus bewegen, um die Ventilkugel aus der Schließ- in die Offenstellung zu verdrehen. Während der Abwärtsbewegung des ringförmigen Kolbens zum Öffnen des Kugelventils bleiben der obere und der untere Ventilsitz 321 bzw. 354 in Längsrichtung in einer festen Lage, während sich das Kugelventil in den Ventilsitzflächen 352 und 355 des oberen bzw. unteren Ventilsitzes dreht und von diesen gestützt wird. Der obere Ventilsitz wird durch den Schlitzring 323 in seiner oberen Stellung gehalten, während der untere Ventilsitz durch die Feder 393, welche das Rohrglied 395 aufwärts gegen das untere Ende des unteren Ventilsitzes drängt, in Aufwärtsrichtung gegen das Kugelventilglied vorbelastet ist. Solange der in der Ringkammer 334 herrschende Steuerfluiddruck auf einem solchen Wert gehalten wird, daß er den ringförmigen Kolben 342 gegen die aufwärts gerichtete Kraft der Feder 363 in einer unteren Stellung hält, wird die Ventilkugel 353 in Offenstellung gehalten, so daß sie einen Fluidfluß durch das Ventil in das Rohrglied 154 und aufwärts über den Kopfteil 160 und den oberen Rohrstrang 54 zur Erdoberfläche ermöglicht.

Wenn beide Ventile 60, 61 durch die durch den Steuerfluiddruck ausgeübte Kraft in Offenstellung gehalten werden, strömt ein Teil des von der fündigen Erdformation stammenden Fluids, welches über die Perforationen 70 in den Futterrohrstrang eintritt, aufwärts durch den unteren Rohrstrang 65 in das untere Ende des Zwischenstücks 101 und tritt in das untere Ende des Rohrglieds 71 ein, über welches das Fluid in die Bohrung 92 und dann in das untere Ende des Ventils 60 einströmt, von wo das Fluid dann über das Rohrglied 154, den Kopfteil 160 und den oberen

Rohrstrang 54 aufwärts zur Erdoberfläche strömt. Der andere Teil des von der fündigen Erdformation stammenden, über die Perforationen 70 einströmenden Fluids strömt innerhalb des Futterrohrstranges 53 aufwärts in den den unteren Rohrstrang umgebenden Ringkanal 62a und über die im Zwischenstück 101 vorgesehenen öffnungen 72 hindurch in den Packer 52 hinein und über den den Packer um das Rohrglied 71 herum durchsetzenden ringförmigen Durchflußkanal 103 durch den Packer hindurch. Das aus dem Durchflußkanal des Packers ausströmende Fluid tritt in das Rohrgehäuse 73 ein, strömt aufwärts um das Rohrglied 71 herum, vom Gehäuseglied in die Bohrung 93 des Rohrglieds 90 um das untere Ende des in Offenstellung befindlichen Abschlußventils 61a herum, vom Ventil über die Queröffnung 242 auswärts und von der zweiten länglichen Bohrung 134 des Anschlußstutzens über die seitliche Öffnung 135 in den den Anschlußstutzen umgebenden Ringraum 140 hinein, um von hier aufwärts in den Ringraum 62 oberhalb des Kopfteils und von diesem in dem Ringraum innerhalb des Futterrohrs um den oberen Rohrstrang 54 herum zum Bohrlochabschluß zu strömen. Wenn der von der Oberflächen-Steuereinheit 64 gelieferte Steuerfluiddruck durch von Hand erfolgendes Ablassen des Drucks stromab der Steuereinheit oder durch Ansprechen der Steuereinheit auf die verschiedenen, durch die mit der Steuereinheit verbundene Detektoranlage zu überwachenden Bedingungen weit genug gesenkt wird, schließen sich das Abschlußventil und das Ventil und sperren den Fluidfluß von der fündigen Erdformation vollständig ab. Der innerhalb der zweiten länglichen Bohrung 134 des Anschlußstutzens unterhalb des Ventils 61a herrschende Druck der Fluiden von der fündigen Erdformation, welcher auf eine durch die Linie der Dichtungsberührung zwischen dem Ventilglied und der inneren Ringdichtung 225 festgelegte Fläche des Ventilglieds 202 einwirkt, verlagert das Ventilglied aufwärts in die Schließstellung, in welcher die um den unteren Endabschnitt des Ventilglieds herum vorgesehene äußere Ringschulter 244 am unteren Ende der Ventilhülse 222 anliegt und das Ventil zur Verhinderung einer weiteren Aufwärtsströmung absperrt. Der Dichtring 245 verlagert sich in Dichtungsberührung mit der Wand der Bohrung 251, wodurch die Abdichtung zwischen dem Ventilglied und der Ventilhülse weiter verbessert wird. Der auf das untere Ende des Ventilglieds einwirkende Druck der Bohrlochfluiden hält das Ventil in Schließstellung, bis es durch eine Erhöhung des Steuerf luiddrucks wieder geöffnet wird.

Das Ventil 60 wird zur Verhinderung einer Aufwärtsströmung durch die längliche Bohrung 133 des Anschlußstutzens auf ähnliche Weise durch die Feder 363 geschlossen, weiche den Ring 362 anhebt und hierbei die Hülse 360 aufwärts verlagert, wodurch die Betätigungsglieder 365 und 370 nach oben bewegt werden und bewirken, daß die sich in den Betätigungsöffnungen bewegenden Betätigungsknöpfe die Ventilkugel 353 aus der Stellung gemäß Fig. 4-B in die Schließstellung gemäß Fig. 37 verdrehen.

Beide Ventile 61a und 60 können gewünschtenfalls durch Erhöhung des Steuerfluiddrucks wieder geöffnet werden. Der Steuerfluiddruck wird auf genau dieselbe Weise wie vorher in Verbindung mit dem anfänglichen öffnen der Ventile zwecks Einleitung des Fluidfltisses aus dem Bohrloch an die Ventile angelegt.

Im Fall von Notbedingungen, wenn beispielsweise die Stcuerfluid-Druckanlage ausgefallen ist und es erforderlich ist, Fluid zum Stillegen des Bohrlochs in den Rohrstrang hineinzupumpen, kann das Ventil 60 durch Hineinpumpen von Fluid in den Rohrstrang zumindest teilweise geöffnet werden. Der oberhalb des Kugelventils herrschende Fluiddruck verlagert die Ventilkugel und ihren unteren Ventilsitz 354 gegen die Kraft der Feder 393 in Abwärtsrichtung. Da sich der obere Ventilsitz nicht abwärts bewegen kann, besitzt die Ventilkugel Abstand vom oberen Ventilsitz und ermöglicht einen Fluidfluß um die Ventilkugel herum längs des Raums um die Betätigungsglieder herum und in das Fenster 364 der Hülse 360 hinein. Daraufhin strömt das Fluid durch die Queröffnungen 356 im unteren Ventilsitz und abwärts durch die Bohrung des unteren Ventilsitzes.

Falls erforderlich oder wünschenswert, können beide Ventile für Inspektion, Instandsetzung oder Auswechselung ohne weiteres aus dem Bohrloch ausgebaut werden. Der Bohrlochabschluß ist mit einer herkömmlichen Drahtseilausrüstung einschließlich einer Schmiervorrichtung nebst zugeordneten Teilen versehen. Ein herkömmliches Ziehwerkzeug wird an einem Drahtseil-Werkzeugstrang abgelassen und der Fanghals 300a des Ventils 60 mit dem Ziehwerkzeug in Eingriff gebracht, um den Klauenspreizer anzuheben, so daß die Klemmklauen 302 zurückgezogen werden, während das Werkzeug das Ventil aus dem Anschlußstutzen herauszieht. Am Ziehwerkzeug kann ein Ausgleichstachel verwendet werden, um das Ventil während des Herausziehens in Offenstellung zu halten. Das Ventil wird auf herkömmliche Weise durch den Rohrstrang 54 hindurch nach oben gezogen und aus dem Bohrlochabschluß entfernt. Der Ausbau des Ventils 61a aus dem Anschlußstutzen erfolgt mit Hilfe des in den Fig. 20 bis 22 dargestellten, mit der Klemmhülse 462a und dem Stachelglied 530a versehenen Ziehwerkzeugs 460. Gemäß Fig. 20 ist das Stachelglied 530a derart relativ zur Klemmhülse 462a angeordnet, daß die Ringausnehmung 552 am Stachelglied auf die Köpfe der Klemmfigur 505a ausgerichtet ist. Das Ziehwerkzeug wird am Drahtseil durch den oberen Rohrstrang 54 und durch den Kopfteil 162 hindurch in das Rohrglied 154 abgelassen, in welehern die »Kippvorrichtung« des Ziehwerkzeugs den Schaft 463 im größten innerhalb des Rohrglieds möglichen Ausmaß seitwärts verlagert. Da die zweite längliche Bohrung 134 des Anschlußstutzens gegenüber der Längsachse des Rohrglieds seitlich versetzt ist, werden durch die Mißausrichtung des Schafts die Klemmhülse und das Stachelglied des Ziehwerkzeugs auf die Oberseite der zweiten länglichen Bohrung 134 des Anschlußstutzens ausgerichtet. Das Ziehwerkzeug wird abgelassen, um die unteren Endabschnitte der Klemmhülsenfinger 505a und den Stachel 530a in das Ringglied bzw. Klemmring 192 einzuführen, so daß die Schulter 192a des Ringglieds an den Ringflächen 514a der Klemmhülsenfinger angreift und letztere einwärts in die Ringausnehmung 552 hinein verdrängt, wobei die Klemmhülsenfinger sich im Flansch 192b abwärts bewegen und unterhalb des Flansches in die Stellung gemäß Fig. 20 auswärts federn können. Das Ziehwerkzeug wird daraufhin durch Rüttelbewegung abwärts bewegt, so daß die im i Klemmkopf vorgesehene Schulter 521 gegen die Flächen 540a an den oberen Enden der Stachelfinger andrückt und diese Finger einwärts verdrängt; die Klemmhülse verlagert sich darauf teleskopartig ab-

39 40

wärts über die oberen Abschnitte 550 der Stachclfin- Ventil 61« nicht aus dem Anschlußstutzen ausgebaut

ger, wobei deren Flächen 551 an der in der Klemm- werden kann, ist es notwendig, den Packer 52 von

hülse vorgesehenen Schulter 521 angreifen und die der Wand des Futterrohrs zu lösen und die ganze Un-

teleskopartige Abwärtsbewegung der Klemmhülsc ter-Tage-Anlage herauszuziehen, so daß das Ventil

über die Stachelfinger begrenzen, so daß der am unte- 5 bzw. die Ventile an der Erdoberfläche aus dem An-

ren Endabschnitt des Stachelglieds vorgesehene au- schlußstutzen ausgebaut werden kann bzw. können,

ßere Ringflansch 554 zwischen die inneren Ansätze Die Rohrstränge und der Packer werden dann auf

524 der Klemmhülsenfinger zu liegen kommt und so- herkömmliche Weise aus dem Bohrloch ausgebaut,

mit ihre Einwärtsbewegung verhindert. Das Zieh- Das Ventil 61a wird normalerweise während des

werkzeug wird angehoben, wobei die aufwärts gerich- 10 ganzen Bohrloch-Vorbereitungsvorgangs einschließ-

teten Flächen 513 an der unteren Schulter 192c· des lieh des Durchblasens des Bohrlochs zwecks Reini-

Flansches 192b angreifen und die Klemmhülsenfinger gung desselben von Sand und anderen schleifenden

191 aus ihrer Lage zwischen den Klemmköpfen 190a Stoffen, die während der ersten Gewinnungsstufen in

herausheben, so daß ein weiteres Hochziehen des den aus der fündigen Erdformation stammenden Flui-

Ziehwerkzeugs zur Folge hat, daß die am oberen Ende 15 den enthalten sein können, verwendet. Diese Reini-

der Sperrnut 150 vorgesehene abwärts gerichtete gungsvorgänge haben sehr häufig eine Erosion sowie

Schulter 150a die Klemmhülsenfinger 190 einwärts andere Beschädigungen des Abschlußventils zur

verdrängt, so daß das Ventil aus der zweiten länglichen Folge, wobei der Ventilsitz 244, das Ventilglied 202

Bohrung 134 herausgehoben werden kann. längs seiner Auflagefläche am Ventilsitz 244 und

Fig. 21 zeigt das Klemmfingerglied in in die Stel- 20 möglicherweise der Dichtring 245 einer so starken lung zum Trennen der Klemmhülsenfinger angehobe- Erosion unterliegen, daß die wirksame Abdichtung nem Zustand, wobei die unteren Enden der Klemm- des Ventils in der Schließstellung desselben beeinhülsenfinger des Ziehwerks durch den Flansch 554 trächtigt wird. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, des Stachelglieds in Auswärtsrichtung unter dem sobald das Bohrloch sauberes Fluid führt, das Ventil Flansch des Klemmfingerglieds gehalten werden. Das 25 61c auszubauen und das Ventil 61 in die zweite längli-Abschlußventil kann dann hochgehoben und zur Erd- ehe Bohrung 134 des Anschlußstutzens einzubauen, oberfläche gezogen werden, wobei die Klemmhülse um das durch den Ringraum strömende Fluid zu gc-503a und das Stachelglied auf die in Fig. 21 veran- winnen. Aus der vorangehenden Beschreibung ist erschaulichte Weise im oberen Ringglied 192 des Ven- sichtlich, daß das Ventil 61 eine kompliziertere und tils angeordnet sind. 30 wirksamere Dichtungsanordnung aufweist als das

Falls nach dem Verbinden des Ziehwerkzeugs mit Ventil 61a, wobei es nicht erforderlich ist, das Ventil

dem Abschlußventil festgestellt wird, daß letzteres im 61 durch Scherstiftverbindung in Schließstellung zu

Anschlußstutzen verklemmt ist und nicht ohne weite- halten, da es nach dem Setzen des Packers 52 eingc-

res durch Rüttelbewegung mit Hilfe des Ziehwerk- baut wird. Da das Ventil 61a normalerweise nur wäh-

zeugs gelöst werden kann, ohne möglicherweise das 35 rend der Endphase des Bohrloch-Vorbereitungsvor-

Werkzeug oder das Ventil zu beschädigen, kann das gangs verwendet wird, .,ind sein Ventilsitz und seine

Ziehwerkzeug wieder vom Ventil getrennt werden, Dichtungsglieder weniger kompliziert ausgebildet und

indem das Werkzeug durch Rüttelbewegung abwärts daher wirtschaftlicher gebaut, da anzunehmen ist, daß

bewegt wird, um die Klemmhülsenfinger 505a und sie beschädigt werden und ausgewechselt werden

das Stachelglied des Ziehwerkzeugs in die Relativstel- 40 müssen. Das Ventil 61 soll jedoch über einen langen

lungen gemäß Fig. 22 zu bringen. Durch die abwärts Zeitraum hinweg Verwendung finden und rechtfertigt

erfolgende Rüttelbewegung des Werkzeugs wird der daher eine teurere, kompliziertere Dichtungsanord-

Klemmring bzw. Ringglied 192 wieder in seine untere nung.

Klemmstellung zurückgebracht, falls er vorher durch Der Ausbau des Ventils 61a erfolgt mit Hilfe des das Ziehwerkzeug hochgezogen worden war. Das un- 45 mit der Klemmanordnung 462a versehenen Ziehter Ende des Stachelglieds greift dann am oberen Ende Werkzeugs 460 nach dem vorstehend beschriebenen des Doms 164 des Abschlußventils an, wodurch das Verfahren, wobei das Ventil durch Ersatz des Ventil-Stachelglied an einer weiteren Abwärtsbewegung ge- glieds 202, der Hülse 222, des Halsteils 201 und des hindert wird, während die Klemmhülse des Werk- Zwischenstücks 214 zum Ventil 61 umgebaut wird, zeugs durch Rüttelbewegung teleskopartig über den 50 Die genannten Teile des Ventils werden durch das oberen Endabschnitt des Stachelglieds verlagert wird, Zwischenstück 251, den Halsteil 252, das Ventilglied wobei die aufwärts gerichteten Flächen 551 der Sta- 253 und die Ventilhülse 254 ersetzt und ergeben das chelfinger mit der im Klemmfingerkopf ausgebildeten Ventil 61 gemäß Fig. 4-B. Das Ventil 61 wird anSchulter 521 in Eingriff gelangen und durch diese ein- schließend an dem mit der Klemmanordnung 462 verwärts verdrängt werden, so daß die Stachelfinger ein- 55 sehenen Setzwerkzeug 460 durch den Rohrstrang hinwärts aufeinander zurückgezogen werden und sich die durch abgelassen, in die zweite längliche Bohrung 134 Klemmhülse abwärts über die Stachelfinger in die des Anschlußstutzens eingesetzt und in diesem auf die Stellunggemäß Fig. 22 verschiebt. Wenn die Klemm- vorher beschriebene Weise verklemmt. Der Steuerhülse des Ziehwerkzeugs vollständig teleskopartig fluiddruck wird von der Oberflächen-Steuereinheit über das Stachelglied verschoben worden ist, kommen 60 aus über die Steuerleitung durch die lotrechte Bohdie Klemmhülsenfinger-Ansätze 524 in Ausrichtung rung 151 hindurch in den Anschlußstutzen eingeleitet, auf die untere Ringausnehmung 553 des Stachelglieds, Das Steuerdruckfluid strömt über den Kanal 152 in so daß beim Anheben des Ziehwerkzeugs die Unter- die Bohrung 200 um den oberen dünneren Endabseite des Flansches 192b die Klemmhülsenfinger ein- schnitt 252a des Halsteils herum und abwärts durch wärts verdrängt und das Ziehwerkzeug vom Ventil 65 die Bohrung 262 und die Queröffnung 263 oberhalb 61a trennt, so daß das Werkzeug über den oberen des ringförmigen Kolbens 224 in den ringförmigen Rohrstrang 54 aus dem Bohrloch entfernt werden Zylinder hinein. Bei Abwärtsbewegung des ringförkann. In den Fällen, in welchen es sich zeigt, daß das migcn Kolbens werden das Ventilglied und der HaIs-

teil abwärts in eine teilweise geöffnete Stellung verlagert, wobei der über die innerhalb der inneren Ringdiehtung 225 liegende Flache wirkende Differenzdruck bzw. Druckgefälle das Ventilglied und den Halsteil weiter nach unten in die voll geöffnete .Stellunggemäß Fig. 4-B verlagert, in welcher das untere Ende des Halsteils an der Oberseite des am Zwischenstück 251 ausgebildeten Flansches 25la anstößt. Die aus der fündigen Erdformation stammenden Fluiden strömen aufwärts durch die Längsbohrung 93 und um den unteren Endabschnitt 282 des Ventilglieds herum in die sich quer erstreckende Öffnung 275 und von dieser aufwärts und auswärts durch die seitlichen Offnungen 280 in der Ventilhülse 254 hindurch. Das Fluid strömt vom Anschlußstutzen auswärts über die seitliche Öffnung 135 in den den Anschlußstut/.en umgebenden Ringraum 139 und durch den zwischen dem oberen Rohrstrang und dem Futterrohr festgelegten Ringraum 62 hindurch aufwärts zur Erdoberfläche. Im Fall einer Verminderung des Steuerfluid-(irucks hebt der in der Bohrung 93 herrschende, über die durch den Innendurchmesser der inneren Ringdichtung 225 festgelegte Fläche hinweg wirkende Druck das Ventilglied nebst zugeordneten Teilen in Aufwärtsrichtung an, bis das obere Ende der Hülse 285 die ringförmige Sitzfläche 295 am unteren Ende der Hülse berührt und die Hülse 285 gegen die Kraft der Feder 284 verlagert, so daß sich das Ventilglied weiter aufwärts bewegen kann, während der Dichtring 290 von der Hülse freigelegt wird und sich in Dichtungsberührung mit der Bohrung der Ventilhülse 254 bewegt und ein Schließen des Ventils bewirkt, um einen weiteren Aufwärtsfluß des Fluids durch das Ventil zu verhindern. Die Abwärtsbewegung des Ventilglieds wird durch die Berührung der Sitzfläche 294 des Ventilglieds mit der am unteren Ende der Ventilhülse 254 vorgesehenen ringförmigen Sitzfläche 295 begrenzt. Während der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Ventilglieds hält der in den Längsschlitz 255 im Halsteil des Ventilglieds eingesetzte Führungsstift 260 die einwandfreie Ausrichtung des Ventilglieds aufrecht, so daß die im Ventilglied vorgesehene sich quer erstreckende Öffnung 275 auf die seitliche öffnung 280 in der Ventilhülse ausgerichtet wird. Wenn das Ventil durch Erhöhung des Steuerfluiddrucks zwecks Abwärtsbewegung der Ventilgliedteile wieder geöffnet wird, verlagert die Feder 284 die Hülse 285 nach oben, so daß sich die Hülse teleskopartig über den Dichtring 290 verschiebt und letzteren gegen die Erosionswirkung der Bohrlochfluiden schützt und die Form der Dichtung während der Zeitspanne aufrechterhält, während welcher sich das Ventilglied in seiner unteren Stellung befindet.

Die Anordnung der Anlage gemäß Fig. 2 entspricht derjenigen gemäß Fig. 1 mit den Abwandlungen im unteren Rohrstrang unterhalb des Packers 52 zwecks Anpassung der Anlage an zumindest zwei in unterschiedlichen Tiefen befindliche Gewinnungsbereiche. In den Futterrohrstrang 53 ist oberhalb der unteren Perforationen 611 ein unterer Packer 610 eingesetzt, so daß die durch die unteren Perforationen in das Futterrohr einströmenden Fluiden unterhalb des unteren Packers in den unteren Rohrstrang 65 eintreten. Am unteren Ende des Packers wird ein kurzes Endrohr 612 befestigt, worauf der Packer in das Bohrloch eingeführt und gesetzt wird. Zur Ermöglichung einer lösbaren Verbindung des unteren Endes des in Dichtungsberührung mit dem Packer befindlichen unteren Rohrstrangs 65 ist am unteren Packer eine Dichtungsanordnung 613 angebracht. Da der zwischen dem oberen Packer 52 und dem unteren Packer festgelegte Ringraum 614, in welchen die Fluiden durch die Perforationen 615 einströmen, zwischen den beiden Packern isoliert ist, ist der untere Rohrstrang mit einer Vorrichtung 620 zur Ermöglichung einer Fluidverbindung zwischen dem Rohrstrang und dem Ringraum versehen. In den unteren Rohrstrang

ίο ist außerdem eine auf die Perforationen 615 ausgerichtete Aufprallverbindung bzw. -hülse 621 eingebaut, welche der Abriebwirkung der Fluiden auf die Rohrstränge beim Einströmen der Fluiden aus den Perforationen in den um den Rohrstrang herum befindlichen Ringraum zu widerstehen vermag. Nach dem Setzen des unteren Packers wird der auf die beschriebene Weise mit einer Seitenöffnungsanordnung und der Aufprallhülse versehene untere Rohrstrang 65 am oberen Packer 52 in das Bohrloch eingeführt und wird der obere Packer auf die vorher beschriebene Weise gesetzt, wobei das untere Ende des Rohrstrangs in Dichtungsverbindung mit dem unteren Packer gebracht wird. Die Seitenöffnungsanordnung gewährleistet die erforderliche Fluidverbindung mit dem Ringraum 614. um den Fluiddruck zum Setzen des Packers 52 an dessen Unterseite anlegen zu können. Die aus der unteren Erdformation stammenden Fluiden strömen durch die unteren Futterrohr-Perforationenoll hindurch in das Endrohr 612, durch den unteren Rohrstrang 65 hindurch in das den Packer 52 durchsetzende Rohrglied 71 hinein und über das Ventil 60 sowie den oberen Rohrstrang 54 zur Erdoberfläche. Die von der oberen Erdformation stammenden Fluiden strömen aus den Perforationen 615 heraus in den zwischen dem oberen und dem unteren Packer festgelegten Ringraum 614 hinein, durch die im Zwischenstück unterhalb des oberen Packers vorgesehenen öffnungen 72 hindurch in den Ringraum 103 des Packers und aufwärts durch die Bohrung 93 und durch das Ventil 61 auf die beschriebene Weise zur Erdoberfläche. Abgesehen davon, daß die Anlage gemäß Fig. 2 für die Gewinnung aus verschiedenen Tiefen ausgelegt ist, wobei die Fluiden getrennt in den Rohrstrang und in den Ringraum eingeführt werden, arbeitet diese Anlage auf genau dieselbe Weise und mit denselben Vorrichtungen wie vorher in Verbindung mit der Anlage gemäß Fig. 1 beschrieben.

Ersichtlicherwei.se ist vorstehend auch eine Anlage zur getrennten Steuerung des Fluidflusses von einer oberen und einer unteren fündigen Erdformation in einen sich zur Erdoberfläche erstreckenden Rohrstrang und in einen in einem Futterrohrstrang um den Rohrstrang herum festgelegten Ringraum hinein dargestellt und beschrieben.

Weiterhin ist ersichtlich, daß die abgewandelte Ausführungsform der von der Erdoberfläche aus betätigbaren Anlage mit Einrichtungen zur gleichzeitigen Steuerung getrennter Ventile versehen sit, über welche die von den einzelnen Erdformationen stammenden Fluiden zur Erdoberfläche strömen.

Eine weitere Ausführungsform einer Anlage zur Gewinnung von Fluiden aus zwei lotrecht Abstand voneinander besitzenden Erdfonnationen ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall ist ein Anschlußstutzen 630 an einem Doppel-Packer 631 angebracht, der oberhalb von Perforationen 632 im Bohrloch gesetzt ist. Wie im Fall der vorher beschriebenen Anlagen trägt der Anschlußstutzen das Ventil 61 und das Ventil 60.

Am unteren Ende des oberen Packers ist ein verhältnismäßig kurzes Endrohr 633 angebracht, welches die von der oberen Erdfonnation stammenden Fluiden in den Anschlußstutzen hinein zum Ventil 61 leitet. Die andere Bohrung des oberen Packers ist mit dem unteren Rohrstrang 634 verbunden, der sich abwärts zu dem oberhalb der unteren Futterrohr-Perforationen 640 gesetzten unteren Packer 635 erstreckt, so daß die von der unteren Erdformation stammenden Fluiden in das vom unteren Packer abwärts abstehende Endrohr 641 einströmen und in den unteren Rohrstrang geleitet werden. Der untere Rohrstrang ist über eine Dichtungseinheit bzw. -anordnung 642 mit dem unteren Packer verbunden. Der untere Rohrstrang ist mit einer Aufprallhülse 643 und einer seitlichen Schiebeklappenanordnung 644 versehen; diese beiden Ausrüstungen sind üblicherweise in Ölfeldern verwendete, vorher bereits in Verbindung mit der Anordnung gemäß Fig. 2 erwähnte Vorrichtungen. Der untere Rohrstrang ist außerdem mit einer Anzahl von Anschlußstutzen 645 versehen, welche die Möglichkeit für ein Anschließen und Verklemmen verschiedener Werkzeuge i.n Rohrstrang bieten, beispielsweise eines Stopfens bzw. Verschlusses, der möglicherweise im untersten Anschlußstutzen benötigt werden kann, wenn die Öffnungen der Seitenklappenanordnung geöffnet sind, um in dem zwischen den Packern um den Rohrstrang herum festgelegten Ringraum einen Druck aufzubauen. Der in Verbindung mit dem Packer 631 verwendete Anschlußstutzen 630 ist in Fig. 3-A veranschaulicht und entspricht praktisch dem Anschlußstutzen 91 gemäß den Fig. 4-C und 12, wobei das Anschluß- bzw. Zwischenstück 650 an seinem unteren Ende ausgebildet ist. Zur Kennzeichnung der verschiedenen Teile des Anschlußstut-/.ens 630 wurden daher dieselben Bezugsziffern wie vorher in Verbindung mit dem Anschlußstutzen 91 verwendet. Wie auch aus den Fig. 4-A bis 4-F hervorgeht, ist der Anschlußstutzen 630 mit der Steuerleitung 63 und dem Rohrglied 154 verbunden, welches seinerseits mit dem Kopfteil 160 verbunden ist. Das am unteren Ende des Anschlußstutzens gemäß j Fig. 3-A vorgesehene Anschlußstück 650 ist mit ! längsverlaufenden Innengewindebohrungen 651 und j 652 versehen, die ihrerseits Dichtringnuten 653 bzw. j 654 aufweisen. Der normale Doppel-Packer wird zur Verwendung bei der Anlage gemäß Fig. 3 insofern geringfügig abgewandelt, als die mit den von der Niederhalte-Knopfanordnung aufwärts abstehenden Doppeldornen verschraubte Kopfanordnung entfernt wird. Die mit Gewinde versehenen oberen Enden der beiden Dorne oberhalb der Niederhalte-Knopfanordnung werden dann in die Innengewindebohrungen 651 und 652 eingeschraubt, wobei zwecks Abdichtung zwischen dem Anschlußstück 650 und den Dornen des Packers in jede Nut 653 bzw. 654 ein nicht dargestellter Dichtring eingesetzt wird. Das Endrohr 633 wird mit dem betreffenden, vom unteren Ende des Packers abgehenden Dorn verbunden, welcher an seinem oberen Ende mit der Bohrung 651 des Anschlußstücks verbunden ist, während der untere Rohrstrang 634 an das untere Ende des anderen Packcrdorns angeschlossen wird, welcher an seinem oberen Ende in die Bohrung 652 des Anschlußstücks eingeschraubt ist. Bei der Anlage gemäß Fig. 3 wird zunächst der untere Packer 635 nach bekannten Verfahren gesetzt, wobei der untere Rohrstrang in das Futterrohr eingeführt und an seinem unteren Ende mit dem unteren Packer in Verbindung gebracht wird, wenn der obere Packer in der gewünschten Tiefe im Futterrohrstrang gesetzt wird. Zum Setzen des unteren Packers und Einführen des unteren Rohrstrangs werden die vorher beschriebenen Verfahren angewandt. Nach dem Einbau des Anschlußstutzens 630 nebst zugeordneten, mit ihm verbundenen Vorrichtungen sowie des oberen Rohrstrangs 54 werden die den Teilen der Anlagen gemäß den Fig. 1 und 2 entsprechenden restlichen

ίο Teile auf dieselbe Weise wie vorher beschrieben eingebaut.

Die durch die unteren Perforationen 640 unterhalb d :s unteren Packers ausströmenden Fluiden strömen in das Endrohr 641 ein und gelangen über den unteren Rohrstrang 634, das Ventil 60 und den oberen Rohrstrang 54 zur Erdoberfläche. Die durch die oberen Perforationen 632 ausströmenden Fluiden strömen aufwärts durch das Endrohr 633 und das Ventil 61 und gelangen über den oberhalb des Anschlußstutzens

ίο im Futterrohr um den Rohrstrang herum festgelegten Ringraum 62 zur Erdoberfläche. Die beiden Ventile der Anlage gemäß Fig. 3 werden auf dieselbe Weise wie vorher in Verbindung mit den anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anlage be-

»5 schrieben geöffnet und geschlossen sowie aus- und eingebaut.

Ersichtlicherweise weist die Anlage gemäß Fig. 3 einen einzigen unteren Packer und einen oberen Doppel-Packer auf, welcher den unteren Rohrstrang und den Anschlußstutzen haltert, in welchem die beiden Ventile angeordnet sind.

Die Fig. 24 bis 30 veranschaulichen eine Vorrichtung zum Einbau der Steuerleitung 63 auf eine Art und Weise, welche ein schnelles Entfernen und Wiederanschließen der Steuerleitung ohne Notwendigkeit für ein Herausziehen des oberen Rohrstrangs 54 aus dem Bohrloch ermöglicht. Der Anschluß des unteren Endes der Steuerleitung im Bohrloch ist in Fig. 24 dargestellt. Ein an Stelle des Kopfteils 160 gemäß Fig. 4-A verwendeter Kopfteil 660 wird am oberen Ende des Rohrglieds 154 befestigt. Der Kopfteil besitzt längs seines unteren Endabschnitts 661 geringeren Durchmesser, so daß er teleskopartig in das obere Ende des Rohrglieds eingesetzt werden kann und die Verbindung zwischen den beiden längs der Linie 661a miteinander verschweißten Teile verstärkt. Der Kopfteil ist längs des oberen Endabschnitts 662 mit Innengewinde 666 zum Anschließen des unteren Endes des oberen Rohrstrangs 54 versehen. Wie am besten aus

Fig. 25 hervorgeht, ist die den Kopfteil durchsetzende Bohrung 663 exzentrisch angeordnet. In den Kopfteil erstreckt sich eine in diesem endende kleinere Längsbohrung 664 abwärts, um die herum eine innere ringförmige Sperrnut 665 im Kopfteil ausgebildet ist. Auf

das untere Ende der Steuerleitung 63 ist eine lösbar in die Bohrung 664 des Kopfteils eingesetzte einsteckbare Dorn-Dichtungspackungsanordnung 670 aufgeschraubt, die ein an seinem oberen Ende mit dem unteren Ende der Steuerleitung 63 und am unteren Ende

mit einer Dorn-KIemmhülse 672 verschraubtes Zwischenstück 671 aufweist. In eine um den oberen Endabschnitt 672a der Dorn-Klemmhülse ausgebildete Ausnehmung 674 ist eine Dichtungspackungsanordnung 673 eingesetzt, die durch das untere Ende des

Zwischenstücks 671 gegen eine Aufwärtsbewegung festgehalten wird. In eine den unteren Endabschnitt 6726 der Dorn-Klemmhülse umgebende Ausnehmung 680 ist eine untere Dichtungspackungsanord-

nung 675 eingesetzt, die durch eine auf das untere Ende des Abschnitts 6726 aufgeschraubte Haltekappe 681 an einer Abwärtsbewegung gehindert wird. Der mittlere Abschnitt der Dorn-Klemmhülse stellt eine einstückige, geschlossene Klemmhülse mit durch Längsschlitze 683 voneinander getrennten längsverlaufenden Klemmfingern 682 dar, an denen jeweils ein nach außen abstehender zentraler Ansatz 684 ausgebildet ist, welcher zwecks Halterung der Einsteckanordnung in der Bohrung 664 in die Sperrnut 665 einzugreifen vermag. Das Zwischenstück 671 und die Dorn-Klemmhülsc werden von einer Längsbohrung 685 durchsetzt, die im unteren Endabschnitt unterhalb des Klemmhülsenabschnitts ausläuft. Gemäß Fig. 25 verbindet ein quervcrlaufender Durchlaß 690 die Bohrung665 mit einem längsverlaufenden Durchlaß 691, welcher mit dem oberen Ende der gemäß Fig. 4-B vom Kopfteil in den Anschlußstutzen 91 verlaufenden Steuerleitung 63a verbunden ist. Der Durchlaß 690 wird durch eine die beiden lotrechten Bohrungen 665 und 691 schneidende Querbohrung im Kopfteil gebildet. Die den Durchlaß 690 bildende Bohrung wird dann an ihrem Außenende durch einen in den Kopfteil eingeschweißten Stopfen 691« verschlossen. Das obere Ende des Kopfteils 660 ist unter Festlegung einer abwärts in Richtung auf die Bohrung 665 abfallende Fläche 692 konturiert. so daß das untere, sich verjüngende Ende 693 der Haltekappe 681 beim Ablassen der Einsteckanordnung auf der Steuerleitung 63 abwärts in die Bohrung hineingeführt wird. Die Einsteckanordnung wird durch die Steuerleitung abwärts in die Bohrung hineingedrückt, wobei die Klemmfingeransätze 684 durch die die Bohrung bildende Wand einwärts verdrängt werden, bis sie auswärts in die Sperrnut 665 hineinfedern, um die Einsteckanordnung im Kopfteil zu arretieren. Das die Steuerleitung 63 in Abwärtsrichtung durchströmende Steuerfluid tritt in die Bohrung 685 ein und strömt auswärts durch die im Klemmhülsenabschnitt des Doms vorgesehenen Schlitze 683. Das Fluid strömt durch den Querdurchlaß 690 zum Längsdurchlaß 691, an dessen Boden es in die Steuerleitung 63a eintritt und weiter abwärts zum Anschlußstutzen sowie zu den beiden Ventilen strömt. Die Einsteckanordnung läßt sich ohne weiteres durch Ziehen in Aufwärtsrichtung an der Steuerleitung 63 aus dem Kopfteil entfernen, wobei die Klemmfingeransätze 684 einwärts verdrängt werden und die Einsteckanordnung freigeben, so daß sie aufwärtsgezogen und aus der Bohrung entfernt werden kann. Die oberen und unteren Dichtungsanordnungen 674 bzw. 675 bewirken innerhalb der Bohrung oberhalb und unterhalb der Fluidleitung-KIemmhülse eine Abdichtung um den Dorn herum. Eine kleine Bohrung 694 öffnet sich durch den Kopfteil 660 hindurch in das untere Ende der Bohrung 665 und erleichtert das Einstecken der Einsteckanordnung in die Bohrung und bewirkt außerdem einen Druckausgleich an beiden Enden der Einsteckanordnung ober- und unterhalb der oberen und der unteren Dichtungspackungsanordnung. Der im Ringraum 62 um den Rohrstrang 54 herum herrschende Druck wirkt oberhalb der oberen Dichtungspackung 674 auf die Einsteckanordnung und über die Bohrung 694 auf das untere Ende der Haltekappe 681 ein. Der im Klemmhülscnbereich der Dorn-Klemmhülse herrschende Steuerfluiddruck wirkt sowohl auf die aufwärts als auch auf die abwärts gerichtete Fläche des Dorns am oberen bzw. unteren Ende der Klemmhülse ein, so daß der Druck praktisch ausgeglicher ist und jegliche Neigung des Drucks, die Einsteckan Ordnung aus der Bohrung 664 zu verschieben, auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.

Die bevorzugte Anschlußart des oberen Endes der Steuerleitung 63 am Bohrlochabschluß bzw. -kopf ist in den Fig. 27 und 28 dargestellt, welche einen Auslaßschieber 700 veranschaulichen, in dem das obere Ende der Steuerleitung lösbar gehalten ist. Der untere

ίο Flansch 701 des Schiebers ist mit mehreren Schraubenlöchern 702 zum Anschließen des Schiebers am Bohrlochabschluß versehen. Eine in der Unterseite des Schiebers vorgesehene Ringnut 703 dient zui Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtrings zur Herstellung einer Abdichtung zwischen dem Flansch 701 und dem Bohrlochabschluß. In das obere Ende des Schiebers sind Stehbolzen 704 zum Befestigen eines nicht dargestellten »Weihnachtsbaums« eingeschraubt. Im Schieber ist konzentrisch zur Bohrung

ao 706 eine Ringnut 705 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtrings zur Herstellung einer Abdichtung zwischen dem »Weihnachtsbaum« und dem oberen Schieberende ausgebildet. Das obere Ende de^ oberen Rohrstrangs 54 erstreckt sich in die Bohrung 706 hinein, die längs ihres oberen Endabschnitts 707 erweitert ist und eine sich aufwärts öffnende Ausnehmung 710 für eine Dichtungsanordnung 711 festlegt, welche eine Abdichtung zwischen dem oberen Endabschnitt des Rohrstrangs und der die Schieberbohrung bildenden Wand herstellt. Die Dichtungsanordnung 711 wird durch einen in den oberen Endabschnitt der Bohrung eingeschraubten Ring 712 um den Rohrstrang herum in der Schieberbohrung gehalten. -Im Auslaßschieber ist praktisch parallel zur Bohrung 706 eine kleinere, exzentrisch angeordnete, sich abwärts öffnende Bohrung 713 zur Aufnahme einer auf das obere Ende der Steuerleitung 63 aufgeschraubten einsteckbaren Dichtungspackung-Dornanordnung 714 ausgebildet. Die Einsteckanordnung weist einen Dorn 715 mit oberen und unteren Ausnehmungen 720 bzw. 721 zur Aufnahme von oberen und unteren Dichtungspackungsanordnungen 722 bzw. 723 auf. Die obere Dichtungspackungsanordnung wird durch eine auf das obere Ende des Dorns aufgeschraubte und gleichzeitig das obere Ende der Dornbohrung 715a verschließende Kappe 724 am Dorn festgehalten. Die untere Dichtungspackungsanordnung wird durch ein auf das untere Dornende und auf das obere Ende der Steuerleitung 63 aufgeschraubtes Zwischenstück 725 am Dorn festgehalten. Der Dorn weist einen geringeren Durchmesser besitzenden Mittelabschnitt 730 auf, der mit mehreren Radialöffnungen 731 zur Ermöglichung eines Steuerfluidflusses von der Querbohrung 732 des Auslaßschiebers in die Bohrung des Dorns versehen ist, von wo aus das Fluid abwärts in das obere Ende der Steuerleitung 63 zu gelangen vermag. Eine Bohrung bzw. Durchlaß 733 verbindet die Bohrung 706 des Auslaßschiebers oberhalb der Einsteckanordnung mit dem oberen Ende der Bohrung 713, so daß das obere Ende der Einsteckanordnung dem Fluiddruck im Ringraum innerhalb des Auslaßschiebers unterhalb der Dichtungspackung 711 um den Rohrstrang 54 herum frei ausgesetzt ist und der Druck vom Ringraum 62 um den Rohrstrang herum unterhalb der Dichtungsanordnung 723 über die Dorn-Einstcckanordnung hinweg praktisch ausgeglichen wird. Die Drücke sind somit praktisch über die Einsteckanordnung hinweg

ausgeglichen, so daß jegliche Tendenz der Anordnung zu einer Verdrückung durch den in der Bohrung 713 herrschenden Fluiddruck auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. In die Seitenfläche 700a der Auslaßschieberanordnung um die Querbohrung 732 herum eingeschraubte Stehbolzen 734 dienen zum Anschließen eines nicht dargestellten Flansches zum Verbinden der Oberflächen-Steuereinheit 64 mit der Querbohrung 732. Eine um die Querbohrung herum ausgebildete Ringnut 735 dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtrings, der eine Abdichtung zwischen dem Auslaßschieberkörper und dem die zur Oberflächen-Steuereinheit führende Leitung halternden, nicht dargestellten Flansch herstellt.

Ersichtlicherweise ist vorstehend eine Vorrichtung dargestellt und beschrieben, welche das Ein- und Ausbauen einer Steucrfluidleitung in eine bzw. aus einer Bohrlochanlage ermöglicht, ohne daß der Rohrstrang 54 aus dem Futterrohr herausgezogen zu werden braucht.

Ersichtlicherweise ist das untere Ende der Steuerleitung 63 mit einer Einsteckanordnung versehen, die einen Fernanschluß der Steuerleitung an dem am oberen Ende des Anschlußstutzens angebrachten Kopfteil ermöglicht.

Außerdem ist ersichtlicherweise das obere Ende der Steuerlcitung 63 am Bohrlochabschluß abnehmbar mit einer Auslaßschieberanordnung verbunden.

Das obere Ende der Steuerleitung 63 ist auch mit Hilfe der in den Fig. 29 und 30 dargestellten Auslaßanordnung 740 mit dem Bohrlochabschluß bzw. -kopf verbindbar. In diesem Fall weist ein Auslaßschieber 741 einen unteren äußeren Ringflansch 742 mit mehreren Schraubenlöchern 743 zur Verbindung des Schiebers mit dem Bohrlochabschluß auf. Eine die den Schieber durchsetzende Bohrung 745 umgebende Ringnut 744 dient zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtrings zur Hervorbringung einer Abdichtung zwischen dem Bohrlochabschluß und der Unterseite des Auslaßschiebers. Die den Auslaßschieber durchsetzende Bohrung 745 weist einen unteren erweiterten Abschnitt 746 und einen oberen dünneren Abschnitt 750 mit einer inneren Ringausnehmung 751 zur Aufnahme einer Packungsanordnung 752 auf, weiche eine Abdichtung um den oberen Endabschnitt des oberen Rohrstrangs 54 herum herstellt. Die Pakkungsanordnung wird durch einen in den oberen Endabschnitt der den Schieber durchsetzenden Bohrung eingeschraubten Haltering 753 in der Ausnehmung gehalten und bewirkt eine Abdichtung um den oberen Endabschnitt des oberen Endes des Rohrstrangs 54 herum. Am oberen Ende des Schiebers ist um die Bohrung herum eine Ringausnehmung 754 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dichtrings ausgebildet, der eine Abdichtung zwischen dem Auslaßschieber und dem nicht dargestellten, an letzterem angebauten »Weihnachtsbaum« herstellt. Eine sich abwärts und einwärts durch den Schieberkörper in den Bohrungsabschnitt 746 erstreckende Bohrung 755 dient zur Aufnahme des oberen Endes der Steuerleitung 63, welche sich von der Oberflächen-Steuereinheit durch den Schieberkörper in den im Bohrloch-Futterrohr festgelegten Ringraum 62 hineinerstreckt. Um die Bohrung 755 herum ist im Schieberkörper eine Ausnehmung 760 zur Aufnahme einer Dichtungspackungsanordnung 761 ausgebildet, die durch eine um die Stcuerleitung herum in den oberen Endabschnitt der Bohrung eingeschraubte Stopfbüchsenmutter 762 in der Ausnehmung festgehalten wird. Ersichtlicherweise bietet die Auslaßschieberanordnung gemäß den Fig. 29 und 30 ein Mittel zum Anschließen der Steuerleitung durch den Bohrlochab-Schluß hindurch, das einfach ausgebildet ist und in den Fällen verwendet werden kann, in denen eine schnell trennbare Verbindung nicht erforderlich ist.

Die Anlagen gemäß den Fig. 1 bis 3 können jeweils derart abgewandelt werden, daß gemäß den Fig. 31

ίο und 32 an Stelle der rohrförmigen Steuerleitung 63 zwischen der Erdoberfläche und der Anlage 50 ein Steuerfluid-Ringkanal vorgesehen wird. Fig. 31 zeigt einen an Stelle des Kopfteils 160 verwendeten abgewandelten Kopfteil 770, der am oberen Ende des Rohrglieds 154 befestigt ist und zum Anschließen und Abdichten des unteren Endes des oberen Rohrstrangs 54 an der Anlage dient. Der Kopfteil 770 ist außerdem mit einer Einrichtungzum Verbinden des unteren Endes des Steuerfluid-Ringkanals 771 mit dem unteren

ao Abschnitt 63a der Steuerleitung versehen, um den beiden Ventilen auf die beschriebene Weise Steuerfluid zuzuführen und diese Ventile hierdurch in Offenstellung zu halten. Der dünnere untere Endabschnitt 772 des Kopfteils ist in den oberen

as Endabschnitt des oberen Rohrglicds 154 eingepaßt und beispielsweise durch bei 773 angedeutete Schweißnähte an diesem befestigt. Die Bohrung 774 des Kopftcils ist längs eines Mittelabschnitts 775 erweitert und legt eine aufwärts gerichtete innere Ringschulter 780 zur Abstützung der unteren Endfläche 781 eines Halterings 782 fest, der auf das untere Ende eines seinerseits auf das untere Ende des Rohrstrangs 54 aufgeschraubten Dichtung-Unterteils 783 aufgeschraubt ist. Der Haltering hält die Dichtungspakkungsanordnung 784 innerhalb einer sich abwärts öffnenden Ausnehmung 785 fest, so daß die Dichtungsanordnung eine Abd chtung zwischen dem Dichtung-Unterteil und der den Bohrungsabschnitt 775 bildenden Wand herstellt. Der obere Endabschnitt 790 des Dichtung-Unterteils ist auf den unteren Endabschnitt 791 des oberen Rohrstrangs 54 aufgeschraubt, so daß der Dichtung-Unterteil 783 einschließlich der Dichtungspackungsanordnung784 auf das untere Ende des Rohrstrangs aufgesetzt ist und letzteres mit Dichtungsberührung in den Kopfteil 770 einzusetzen gestattet. Der Kopfteil 770 weist außerdem längs eines Abschnitts 792 erweiterten Innendurchmesserauf und legt somit um den Dichtung-Unterteil einen Ringraum 793 fest, der über eine im Kopfteil vorgesehene Queröffnung 794 mit einem Längskanal bzw. -bohrung 795 verbunden ist, der sich in Abwärtsrichtung durch den Kopfteil in den Steuerleitungsabschnitt 63a erstreckt, welcher seinerseits an das untere Ende des im Kopfteil vorgesehenen Längskanals 795 angeschlossen sit. Der obere Endabschnitt 799 des Kopfteils 770 ist mit Innengewinde zum Anschließen des unteren Gewinde-Endabschnitts 800 des äußeren Rohrstrangs 801 versehen, der seinerseits eine abwärts gerichtete Schulter 802 aufweist, welche am oberen Ende des Kopfteils anliegt und die Abwärtsbewegung des äußeren Rohrstrangs in den Kopfteil hinein begrenzt. Die Innenwand des äußeren Rohrstrangs besitzt Abstand von der Außenwand des inneren Rohrstrangs 54 und des auf dem inneren Rohrstrang sitzenden Dichtung-Unterteils, wodurch der Ringkanal 771 festgelegt wird, welcher das Steucrfluid zwischen dem Kopfteil 770 und dem an der Erdoberfläche befindlichen Bohrlochabschluß führt.

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Das Steuerfluid strömt abwärts durch den Ringkanal in den Ringraum 793 hinein, von wo es über die Queröffnung 794 und den lotrechten Liingskanal 795 in die Steuerleitung 63a gelangt.

Das am Bohrlochabschluß befindliche Ende der Steuerfluid-Ringkanalanordnungist in Fig. 32 dargestellt. Der obere Endabschnitt des äußeren RohrstrangsSOl ist in die Bohrung 810 eines am Bohrlochabschluß 812 angebrachten Flansches 811 eingepaßt. Ein Dichtring 813 bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Flansch und dem Bohrlochabschluß um die Bohrung des Flansches und die Bohrung 814 des Bohrlochabschlusscs herum. In eine im Flansch um die Bohrung 810 herum ausgebildete Ringnut 820 ist ein Dichtring 815 eingesetzt, der eine Abdichtung um die Außenfläche des oberen Endabschnitts des äußeren Rohrstrangs 801 herum herstellt. Im Flansch 811 sind mehrere durch Madenschrauben 822 verschließbare Radialbohrungen 821 zum Einspritzen von plastischem Packungsmaterial durch die Bohrung 821 hindurch in die Nut 820 hinter der Dichtungspackung 815 vorgesehen, damit letztere in engere Berührung mit der Außenwand des Rohrstrangs gedrängt werden kann. Die plastische Dichtungspackungsmasse kann dann mit Hilfe der Madenschrauben 822 in den Bohrungen hinter der Nut eingeschlossen werden. Am Flansch 811 ist ein Auslaßflansch 823 mit Hilfe von Stehbolzen 824 befestigt, welche den Bohrlochabschluß 812 und den Flansch 811 durchsetzen und Bohrlochabschluß, Flansch 811 sowie Auslaßflansch sämtlich miteinander verbinden. Ein Dichtring 825 bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Auslaßflansch und dem Flansch 811 um die Bohrungen dieser Flansche herum. Der Auslaßflansch 823 weist einen mit der Bohrung 810 des Flansches 811 kommunizierenden erweiterten unteren Bohrungsabschnitt 830 und einen oberen dünneren Bohrungsabschnitt 831 auf, der mit Schiebesitz um den oberen Endabschnitt des oberen inneren Rohrstrangs 54 herum angeordnet ist. Eine in eine innere Ringnut 833 des Auslaßflansches eingesetzte Dichtungspackung 832 bewirkt eine Abdichtung /wischen dem Flansch und der Außenwand des inneren Rohrstrangs. Eine den Auslaßflansch durchsetzende Radialbohrung 835 ermöglicht das Einspritzen von plastischer Dichtungsmasse in die Nut 833 hinter der Dichtungsanordnung 832, um letztere in innigere Berührung mit dem Rohrstrang zu drängen. Die Bohrung 835 kann mit Hilfe einer nach dem Einspritzen der Dichtungsmasse in die Bohrung eingeschraubten Madenschraube 840 verschlossen werden. Im Auslaßflansch erstreckt sich abwärts und einwärts bis zur Bohrung 830 ein Durchgang 841, über welchen Steuerfluid durch den Auslaßflansch hindurch in die Bohrung zum Ringkanal 771 zwischen dem inneren und dem äußeren Rohrstrang eingeleitet werden kann, wobei das Steuerfluid über diesen Ringkanal zwecks Steuerung der im Anschlußstutzen angeordneten Ventile abwärts zur Anlage strömt. Die von der Oberflächen-Steuereinheit 64 abgehende Steuerleitung 842 ist mit Hilfe eines Gewindeanschlusscs 843 an den Durchgang 841 angeschlossen. Ein eine Bohrung 845 aufweisendes Oberflächen-Anschlußglied 844 ist mit Hilfe von Stehbolzen 850 am Auslaßflansch befestigt, wobei zwischen dem Oberflächen-Anschluüglicd und der Oberseite des Auslaßflansches durch einen zwischen diesen Gliedern um ihre Bohrungen herum angeordneten Dichtring 851 eine Abdichtung hergestellt wird. Die den oberen inneren Rohrstrang 54 durchströmenden Bohrlochfluiden treten über die Bohrung 845 des Oberflächen-Anschlußgliedes 844 aus dem Bohrlochabschluß aus.

Beim Einbau der erfindungsgemäßen Anlage in ein Bohrloch, wobei der Ringkanal zur Führung des Steuerfluids benutzt wird, werden der Packer 52, der Anschlußstutzen und die zugeordneten Einrichtungen, welche die Anlage bilden, sämtlich in das Bohrloch

ίο abgelassen und in diesem am äußeren Rohrstrang verklemmt, wobei der Ringraum 62, durch welchen ein Teil der Bohrlochfluiden strömt, durch die Außenwand des äußeren Rohrstrangs und die Innenwand des Futterrohrstrangs 53 festgelegt wird.

Ersichtlicherweise ist vorstehend eine Anlage zum Einleiten von Steuerfluid zu einer in einem Bohrloch befindlichen Durchflußsteueranlage über einen durch konzentrisch angeordnete innere und äußere, von einem Bohrlochabschluß zur Anlage verlaufende Rohrstränge gebildeten Ringkanal dargestellt und beschrieben.

Weiterhin ist ersichtlich, daß der innere Rohrstrang unter Verwendung eines Dichtung-Unterteils, der in Dichtungsberührung mit dem Kopfteil der Anlage eingesetzt werden kann, in diese Anordnung ein- und aus ihr ausbaubar ist.

Weiterhin ist ersichtlich, daß der innere Rohrstrang ohne Notwendigkeit für einen Ausbau des äußeren Rohrstrangs oder der Anlage in das Bohrloch ein- und aus ihm ausgebaut werden kann und dabei in Verbindung mit der Anlage steht.

Ersichtlicherweise können bei den Anlagen gemäß den Fig. 1 bis 3 bei aus seiner Bohrung im Anschlußstutzen entferntem Ventil 60 zahlreiche verschiedene Arten von Bohrlochwerkzeugen, wie Meßvorrichtungen oder Grund-Lochdruckmesser, über die Bohrung 133 des Anschlußstutzens in das Bohrloch abgelassen und vom Grund desselben hochgeholt werden.

Darüber hinaus ist es auch ersichtlich, daß bei in den Anschlußstutzen eingesetztem und in Offenstellung befindlichem Ventil 60 Bohrlochwerkzeuge mit kleinerem Außendurchmesser als dem Durchmesser der das Ventilkugelglied durchsetzenden Bohrung durch das offene Ventil hindurch in das Bohrloch eingeführt und aus ihm entfernt werden können.

Obgleich beide Ventile von der Art sind, die durch ein Steuerfluid von der Erdoberfläche aus betätigt werden können, können selbstverständlich zur Steuerung des Fluiddurchflusses durch den Anschlußstutzen sowohl vom Rohrstrang als auch vom Ringkanal her auch andere Arten von Ventilen angewandt werden, die in den Anschlußstutzen eingesetzt und in ihm verriegelt bzw. verklemmt werden können. Unter diesen anderen Arten von verwendbaren Ventilen befinden sich auch die auf Strömungs- bzw. Durchsatzgeschwindigkeit ansprechende Ventile, die sich automatisch schließen, wenn das Durchsatzvolumen durch das Ventil einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Das Setzen des die Anlage tragenden Packers 52 ist vorstehend lediglich in Verbindung mit der Anwendung von Fluiddruck unterhalb des unteren Dichtglicds des Packers beschrieben worden, um das Dichtglied und die Schiebehülse zum Angreifenlassen

der den Packer im Futterrohr verankernden Schleifklötze sich anheben zu lassen. Das am Packer vorgesehene untere Dichtglied besitzt einen Übermaßsitz an der Wand der Futtenohrbohrung, d. h. es ist mit sehr

engem Sitz an diese Wand angepaßt und vermag sich somit nicht frei im Futterrohrstrang abwärts zu bewegen. Nachdem das Rohrglied 71 zwecks Freisetzung des in der Ringkammer 125 befindlichen Fetts in der richtigen Tiefe für das Setzen des Packers durch Rüttelbcwegung abwärts verlagert worden ist, kann daher der Rohrstrang abgelassen werden, so daß der Pakkerdorn nebst mit ihm verbundenen Einrichtungen durch die Schiebehülse und das untere Dichtglied hindurch abgelassen werden kann, da das Dichtglied durch seinen Festsitz im Futterrohr festgehalten wird. Diese Abwärtsbewegung der restlichen Packerteile relativ zum unteren Dichtglied und zur Schiebehülse bewirkt eine Relativbewegung zwischen den Schleifklötzen und dem Spreizdorn des Packers, so daß erstere auswärts in Berührung mit der Futterrohrwand verdrangt werden und den Packer in der gewünschten Tiefenlage im Bohrloch verriegeln.

Eine noch weiter abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage ist in den Fig. 38 und 39 dargestellt, in welchen zur Bezeichnung der den Teilen der Anlagen gemäß den Fig. 1 bis 3 entsprechenden Teile dieselben Bezugsziffern wie bei diesen Figuren verwendet werden. Die Anlage gemäß den Fig. 38 und 39 unterscheidet sich von den vorher dargestellten und beschriebenen Anlagen durch die Verwendungeines im Anschlußstutzen angeordneten Ventils 61 und eines Ventils 60, das im oberen Rohrstrang 54 oberhalb des Anschlußstutzens bzw. zwischen dem Anschlußstutzen und dem unteren Ende des Rührstrangs angeordnet und auf die den Anschlußstutzen durchsetzende Rohrstrangbohrung ausgerichtet ist. Gemäß den Fig. 38 und 39 weist die Anlage 899 einen Packer 52 auf, welcher die Anordnung in der gewünschten Tiefe im Futterrohrstrang 53 haltert, so daß ein Teil der Bohrlochfluiden in den unteren Rohrstrang 65, durch das Rohrglied 71, das Ventil 60 und den oberen Rohrstrang 54 zur Erdoberfläche zu strömen vermag. Der andere Teil der Bohrloehfluiden strömt über die Einlaßöffnungen 72 in ein Rohrgehäuse 901, durch eine Anschlußstutzenbohrung 902 und das Ventil 61, aus einer im Anschlußstutzen 900 vorgesehenen Seitenöffnung 903 heraus in den im Futterrohrstrang 53 um das Rohrgehäuse herum festgelegten Ringraum 62 hinein und über den oberen Rohrstrang zur Erdoberfläche. Unterhalb des Packers 52 kann das Bohrloch auf die in Fig. 1 oder 2 dargestellte Weise ausgerüstet sein, so daß die gesamten im Futterrohr befindlichen Bohrlochfluiden sowohl durch den Rohrstrang als auch über den Ringkanal zur Erdoberfläche strömen; falls zwei fündige Erdformationen über den Futterrohrstrang erschlossen werden, ist ein zusätzlicher Packer mit dem unteren Rohrstrang verbunden, so daß die von der einen Erdformation stammenden Fluiden über die Rohrstränge und die Fluiden von der anderen Erdformation über die Offnungen 72 durch den Ringkanal hindurch zur Erdoberfläche strömen. Das Steuerfluid strömt von der Erdoberfläche über die Leitung 63 zum Ventil 61 und zum Ventil 60, so daß die Ventile auf die vorher beschriebene Art und Weise und aus den genannten Gründen in Offenstellung gehalten werden können. Die Steuerleitung 63 ist über eine Querleitung 904 an den oberen Rohrstrang 54 angeschlossen, welche das Steuerfluid dem im oberen Rohrstrang um das Ventil 60 herum vorgesehenen Anschlußstutzen 905 zuführt,

Der Anschlußstut/en 900 kann dem vorher beschriebenen Anschlußstutzen 91 entsprechen. Die im Anschlußstutzen vorgesehene Bohrung 902a, welche von dem vom unteren Rohrstrang kommenden Fluid durchströmt wird, ist so ausgebildet, daß gewünschtenfalls ein Ventil 60 in die Bohrung eingesetzt und in ihr verklemmt werden kann. Bei einer bestimmten Ausführungsform weist die Anlage gemäß Fig. 38 das Ventil 61 im Anschlußstutzen 900 und das Ventil 60 im oberen Rohrstrang auf. Bei einer anderen, nicht

ίο dargestellten Ausführungsform kann der Kopfteil zur Ermöglichung des Einsetzens und Verklemmens des Ventils in seiner Bohrung länglich ausgebildet sein. Diese Anlage wird praktisch nach denselben Verfahrensschritten wie vorher beschrieben eingebaut und betrieben. Es ist jedoch ersichtlich, daß in diesem Fall nur das Ventil 61 in den Anschlußstutzen eingesetzt und aus ihm entfernt werden kann, während sich das Ventil 60 außerhalb des oberen Rohrstrangs befindet. Es ist daher erforderlich, daß das Ventil 61 vor dem Einsetzen und Verklemmen des Ventils 60 in den Anschlußstutzen eingesetzt und daß das Ventil 60 ausgebaut wird, wenn das Ventil 61 entfernt werden muß. Wie bei den vorher beschriebenen Anlagen können die Ventile 60 und 61 entweder von der Erdoberfläche aus durch Fluiddruck gesteuerte oder auf die Strömungsgeschwindigkeit ansprechende Ventile sein, die sich bei Erreichen einer vorbestimmten Strömungsbzw. Durchsatzgeschwindigkeit durch die Ventile selbsttätig schließen.

Noch eine andere Anordnung der Anlage gemäß Fig. 38 verwendet den oberen und den unteren Rohrstrang 54 bzw. 65 als Stillsetz-Rohrstrang, während die Bohrlochfluide über den durch das Ventil 61 gesteuerten Ringkanal aus dem Bohrloch auszuströmen vermögen. Bei dieser Anordnung der Anlage kann ein nicht dargestelltes Absperr- oder Rückschlagventil in die Bohrung 902 eingesetzt sein, wobei dieses Ventil durch den oberen und den unteren Rohrstrang hindurch abwärts in das Bohrloch hineingepumptes Fluid durchströmen, jedoch keine Bohrlochfluiden durch die Rohrstränge hindurch nach oben strömen läßt. Durch diese Anordnung stehen die Rohrstränge für das Einleiten von Fluid in das Bohrloch zur Verfügung, um das Bohrloch stillegen zu können, falls dies erforderlich werden sollte. Beispielsweise kann Bohrfluid mit einem zum Verschließen des Bohrlochs ausreichenden Druck durch den Rohrstrang hindurchgefördert werden, wenn die Rohrstränge in Bereitschaftsstellung als »Stillsetz-Rohrstränge« stehen, wobei dem gesamten aus dem Bohrloch gewonnenen Fluid das Austreten über den Ringkanal ermöglicht wird.

Es ist somit weiterhin ersichtlich, daß vorstehend eine Anlage dargestellt und beschrieben ist, bei wel-

eher die Fluide aus dem Bohrloch über ein Ventil und einen Ringkanal bzw. ringförmigen Durchgang zur Erdoberfläche strömen, während ein Rohrstrang im Bohrloch angeordnet ist, der als »Stillsetz-Rohrstrang« für den Bedarfsfall dient.

Bei allen vorstehend dargestellten und beschriebenen Anlagen sind die Anschlußstutzen 91 und 900 sowie das Rohrglicd 154 als kreisförmigen Querschnitt besitzend dargestellt. Ersichtlichcrwei.se können diese Teile jedoch auch an Stelle des krcisförmi-

gen einen ovalen Querschnitt besitzen. Durch die ovale Querschnittsform wird die für einen Fluiddurchfluß zur Verfügung stehende Fläche längs der Seiten der ovalen Teile verteilt, so daß im Futterrohr-

strang aufwärts längs der Seiten des Anschlußstutzens und des Gehäuseglicds praktisch zwei Durchgänge an Stelle eines gleichmäßigen, sich vollständig um die im Futterrohrstrang angeordneten Teile herum erstrekkenden konzentrischen engen Durchgangs festgelegt werden. Die Durchflußdrosselung bei zwei derartigen Durchgängen ist nicht so groß wie bei einem kreisförmigen Ringkanal. Die Fluiden beaufschlagen hierbei eine kleinere Oberfläche der die Durchgänge festlegenden Teile, so daß jede Tendenz der in den Fluiden enthaltenen Feststoffe, sich anzusammeln und möglicherweise den Durchgang zu verstopfen, auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.

Der Anschlußstutzen und das an diesem angeordnete Rohrgehäuse können folglich bei der vorstehend beschriebenen Anlage mit ovalem Querschnitt ausgebildet werden.

Das Ventil 60 kann auf die in den Fig. 40 und 41 dargestellte Weise abgewandelt werden, um die zum Öffnen und Schließen des Ventils erforderliche Kraft zu vermindern und es somit zur Verwendung in größeren Tiefen in einem Bohrloch geeignet zu machen. Das in den Fig. 40 und 41 dargestellte Ventil unterscheidet sich von dem Ventil gemäß Fig. 4-B durch die Verwendung einer anderen Form einer ringförmigen Kolbenanordnung 342a an Stelle des Kolbens 342 gemäß Fig. 4-B. Die aus inneren und äußeren, konzentrischen Kolbenteilen 342b bzw. 342c bestehende Kolbenanordnung 342a wird an Stelle des einzigen einstückigen Kolbens 342 gemäß Fig. 4-B verwendet. Der innere ringförmige Kolbenteil 342b ist gleitfähig um den oberen Ventilsitz 321 herum im äußeren ringförmigen Kolbenteil 342c angeordnet, der seinerseits einstückig mit dem oberen Ende der sich auf die beschriebene Weise abwärts um die Ventilkugel herum erstreckenden Hülse 360 ausgebildet ist. Innerer und äußerer Kolbenteil sind relativ zueinander in Längsrichtung und außerdem gemeinsam als Einheit bewegbar. Der in eine innere Ringnut im inneren KoI-bentei! eingesetzte Dichtring 342a¹ bewirkt eine Abdichtung zwischen dem oberen Ventilsitz und dem inneren Kolbenteil. Der in eine äußere Ringnut im inneren Kolbenteil eingesetzte Dichtring 342e stellt eine Abdichtung zwischen dem inneren und dem äußeren Kolbenteil her. Der in eine äußere Ringnut im oberen Endabschnitt der Hülse 360 eingesetzte Dichtring 342/dichtet zwischen der Hülse und dem Gehäuse 310 ab. Das untere Ende des inneren KoI-bentcils ist mit der um den oberen Ventilsitz herum angeordneten, äußeren, aufwärts gerichteten Ringschulter 340 und mit der aufwärts gerichteten inneren Ringschulter 342g am oberen Ende der Hülse 360 an der Übergangsstelle zwischen der Hülse und dem unteren Ende des äußeren Kolbcnglieds 342 c in Berührung bringbar. Die Schulter 340 hält somit den inneren Kolbenteil gegen eine Abwärtsbewegung relativ zum oberen Ventilsitz, während der äußere Kolbenteil und die Hülse 360 bei Aufwärtsbewegung das untere Ende des inneren Kolbenteils mit der Schulter 342 g in Berührung bringen und den Kolbenteil in eine mit Abstand oberhalb der Schulter 340 liegende Stellung anheben.

Fig. 40 zeigt die Vcntilkugcl in einer etwas über die Stellung, in welcher das Ventil wirksam geschlossen ist, hinaus verdrehten Stellung. Das untere Ende des inneren Kolbcntcils ist dabei über die Schulter 340 hinaus angehoben. Das öffnen des Kugelventil wird durch Erhöhung des Stcuerfluiddrucks in der Ringkammer 334 oberhalb des inneren und des äußeren Kolbcnteils eingeleitet, wodurch an die Kolbenanordnung eine Kraft über eine effektive Ringfläche hinweg angelegt wird, die zwischen der Dichtungsberührungslinie des Dichtrings 342«¹ mit der Außenfläche des oberen Ventilsitzes und der Dichtungsberührungslinie des Dichtrings 342/mit der Innenfläche des Gehäuses 310 bestimmt wird. Die sich aus dem auf diese Ringfläche einwirkenden Stcucrfluiddruck ergebende Kraft verlagert die Kolbenanordnung abwärts und verdreht dabei die Ventilkugel in die Offcnstellung. Wenn das untere Ende des inneren Kolbenteils die Schulter 340 berührt, ist die Ventilkugcl teilweise in Offcnstellung, wodurch der durch die Fluiden im Bohrloch unterhalb des Kugelventils über dieses ausgeübte Druckunterschied wesentlich vermindert wird. Bei vermindertem Druckunterschied über das Kugelventil ist die zum Verdrehen der Ventilkugel in die voll geöffnete Stellung erforderliche

ao Kraft wesentlich geringer als die zum geringfügigen Öffnen des Ventils aus der voll geschlossenen Stellung erforderliche Kraft. Wenn das untere Ende des inneren Kolbenteils durch die Schulter 340 gegen eine weitere Abwärtsbewegung festgehalten wird, wirkt der Steuerfluiddruck nunmehr auf den äußeren Kolbenteil über eine effektive Ringfläche ein, die zwischen der Dichtungsberührungslinic des Dichtrings 342e mit der Innenfläche des äußeren Kolbenteils und der entsprechenden Linie des Dichtrings 342/mit der Innenfläche des Gehäuses 310 festgelegt wird. Der Steuerfluiddruck verlagert den äußeren Kolbenteil abwärts und vervollständigt hierbei gemäß Fig. 41 das

öffnen des Ventils.

' Auf diese Weise steht die gesamte, aus dem inneren und dem äußeren Kolbenteil bestehende Kolbenanordnung für das anfängliche öffnen des Kugelventils an dem Zeitpunkt zur Verfügung, wenn der Druckunterschied über das Kugelventil seinen größten Wert besitzt, worauf das Ventil durch eine kleinere Kraft in die voll geöffnete Stellung gebracht wird, da das Steuerfluid nunmehr nur noch gegen den äußeren Kolbenteil einwirkt.

Wenn das Ventil geschlossen werden soll, wird der Steuerfluiddruck vermindert, so daß die Feder 363 die Hülse 360 und den äußeren Kolbenteil 342c zum Einleiten des Schließens des Kugelventils anzuheben vermag. Durch die Aufwärtsbewegung der Hülse und des äußeren Kolbenteils wird die Ventilkugel in Richtung ihrer Schließstellung verdreht, bis das Schultersegment 342g das untere Ende des inneren Kolbenteils berührt, wobei sich die Vcntilkugel bereits fast in die Schließstellung verdreht hat, so daß sich das Druckgefälle über das Kugelventil wesentlich erhöht. Wenn die Schulter 342g den inneren Kolbenteil berührt, verlagern sich die Hülse sowie der innere und der äußere Kolbenteil in die Stellung gemäß Fig. 40 und verdrehen die Ventilkugel in die Schließstellung. Der in der teilweise geschlossenen Stellung der Ventilkugel, wenn die Schulter 342g das untere Ende des

inneren Kolbenteils berührt, hervorgerufene Druckunterschied unterstützt das vollständige Schließen des Ventils infolge der größeren, durch den höheren Druckunterschied über das Ventil in Aufwärtsrichtung ausgeübten Kraft. Während ihrer Aufwärtsbe-

6j wcgung wird dem inneren und dem äußeren Kolbenteil durch den Druck des in der Ringkammer 334 befindlichen Stcuerfluids entgegengewirkt. Je tiefer sich das Ventil in einem Bohrloch befindet, um so lan-

ger ist die Säule des Steuerfluids und um so größer ist folglich die durch diese Fluidsäule auf die Kolbenteile ausgeübte Kraft. Der größte Teil der Aufwärtskraft während der Anfangephase des öffnens des Kugelventils wird durch die Feder 363 ausgeübt, so daß die Einbautiefe des Ventils in der Praxis eine Schwierigkeit im Hinblick auf die Stärke der Feder darstellt, welche zur Überwindung des Steuerfluiddrucks in das Ventil eingebaut werden kann. Da die gegen das obere Ende der Kolbenanordnung 342a ausgeübte Kraft durch den Druck des Steuerfluids bestimmt wird, der seinerseits von der Einbautiefe des Ventils abhängt, hat eine Verkleinerung der Effektivfläche, über welche das Steuerfluid wirkt, eine Verminderung der zum Aufwärtsverlagern der Kolbenanordnung gegen den Steuerfluiddruck erforderlichen Kraft zur Folge. Während der Anfangsphasen des Schließens des Kugelventils wird nur der äußere Kolbenteil 342c durch

die Feder gegen den Steuerfluiddruck nach oben bewegt, so daß nur der äußere Kolbenteil durch eine kleinere Kraft, als sie für die ganze Kolbenanordnung nötig wäre, nach oben verlagert wird, bis sich das Kugelventil nur ein kleines Stück geöffnet hat; zu diesem Zeitpunkt ist der über das Kugelventil wirkende Druckunterschied bzw. Druckgefälle in der Lage, die zusätzliche Kraft zur Überwindung der für das Anheben des inneren Kolbenteils 3426 erforderlichen, gegen das obere Ende der Kolbenanordnung wirkenden Kraft zur Verfügung zu stellen, wobei der innere Kolbenteil während des letzten Stücks des Schließens des Ventils ein kurzes Stück von der Schulter 340 weg nach oben angehoben wird. Für das Schließen des Ventils steht somit eine große Kolbenfläche zur Verfügung, während dem öffnen des Ventils nur durch eine kleine Kolbenfläche entgegengewirkt wird.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

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Claims (11)

Patentansprüche:

1. Anlage zur Unter-Tage-Steuerung einer Förderbohrung, bei der die mit einem Futterrohrstrang ausgekleidete Förderbohrung einen ersten und einen zweiten Durchflußkanal, durch die zwei getrennte Förderströme zur Erdoberfläche leitbar sind und die jeweils mit einem den Durchfluß durch den betreffenden Durchflußkanal steuernden Ventil versehen sind, sowie Einrichtungen zum Zuführen eines Steuermediums von der Erdoberfläche aus zu den sich in den beiden Durchflußkanälen befindlichen Ventilen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daßzumindest ein Teil eines jeden Ventils (60, 61) in dem ersten Durchflußkanal angeordnet ist, daß jedes Ventil (60, 61) durch den ersten Durchflußkanal auswechselbar ist und daß zumindest eines der beiden Ventile (60, 61) Vorrichtungen aufweist, die den /.weiten Durchflußkanal vom ersten Durchflußkanal getrennt halten.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (60. 61) auf das gleiche gemeinsame Steuermedium oder jeweils auf ein unterschiedliches Steuermedium ansprechbar ausgebildet sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Futterrohrstranges (53) ein Anschlußstutzen (91) angeordnet ist, der eine seitliche Öffnung (74) aufweist, die sich in einen Ringraum (62) öffnet, der sich um einen im Futterrohrstrang (53) angeordneten Rohrstrang (54) erstreckt, daß weiterhin im Anschlußstutzen (91) eine erste längliche Bohrung (133) im wesentlichen in Ausrichtung mit dem Rohrstrang (54) sowie eine zweite längliche Bohrung (134) vorgesehen sind, welche sich getrennt neben der ersten Bohrung erstreckt, und daß zur Aufnahme von gefördertem Fluid von unten und zur Weiterleitung desselben durch die seitliche öffnung (74) und den Ringraum (62) an die Oberfläche eines der Ventile (61) lösbar in der zweiten Bohrung (134) angeordnet ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Ringkammer (155) oberhalb der Bohrungen (133, 134) angeordnet ist, die sich zur Einführung oder Entnahme der Ventile (60,61) in oder aus beiden Bohrungen durch den Rohrstrang (54) in den Rohrstrang (54) öffnet.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberes Rohrglicd (154) die Ringkammer (155) bildet und ein mit dem Rohrstrang (54) verbundenes Kopfteil (160) aufweist, wobei der Anschlußstutzen (91) unterhalb des oberen Rohrgliedes (154) angeordnet und mit nach unten schräg verlaufenden Führungsflächen (158, 159) für die Ventile (60, 61) versehen ist.

6. Anlage nach mindestens einem der Ansprüehe 3 bis 5, gekennzeichnet durch ein in Längsrichtung verschiebbares Rohrglied (71), welches sich bewegbar von der ersten Bohrung (133) durch einen Packer (52) erstreckt, wobei innerhalb des Rohrglieds (71) ein zentraler Durchflußkanal g₅ durch den Packer und ein ringförmiger Durchflußkanal (103) durch den Packer um das erste Rohr (133) herum gebildet sind und der zentrale Durchflußkanal mit der ersten Bohrung (133) und dem Ventil (60) und der ringförmige Durchflußkanal mit der zweiten Bohrung (134) und dem zweiten Ventil (61) in Verbindung stehen.

7. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen den Bohrlochmund und die Durchfluß-Steueranordnung eingeschaltete Einrichtung zur Steuerung der in den beiden Bohrungen angeordneten Durchfluß-Steuerventile (60, 61) von der Erdoberfläche aus vorgesehen ist.

H. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Rohrstrang (54) und die zweite Bohrung (134) ausgerichtete und sich in Längsrichtung oberhalb der zweiten Bohrung befindliche Einrichtung zur lösbaren Anordnung des zweiten Durchfluß-Steuerventils (61) vorgesehen ist.

y. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (61) in der Bohrung (134) angeordnet und mit einer sich nach unten erstreckenden Hülse (254). die am unteren Ende eine Ringschulter (265) aufweist, sowie einem in Längsrichtung bewegbaren Ventilglied (253) versehen ist. welches mit Abstand in der Ventil-Hülse (254) angeordnet ist, einen mit Aussparungen versehenen zylindrischen Teil, wobei innerhalb der Hülse um das Ventilglied eine ringförmige zylindrische Kammer (264) gebildet ist, und eine sich axial und quer erstreckende Öffnung (275), teilweise in Deckung mit den seitlichen Öffnungen (280). durch die Hülse aufweist, wobei die Ventilhülse (254) einen sich nach unten erweiternden Endbereich mit einer nach oben gerichteten ringförmigen Sitzfläche (295) am unteren Ende und das Ventilglied (253) eine äußere Ringdichtung (225). die bei der oberen geschlossenen Stellung des Ventilglieds mit der Innenfläche der Hülse in Verbindung steht, einen gleitfähig in der Ventilhülse (254) um die Aussparungen des Ventilgliedes herum angeordneten ringförmigen Kolben (224). der zur Verschiebung des Ventils nach unten in Abhängigkeit vom durch das in der zylindrischen Kammer (264) befindliche Steuerfluid ausgeübten Druck zum öffnen des Ventils mit dem Ventilglied in Berührung bringbar ist, und am oberen Endabschnitt Durchflußkanäle zur Ableitung des Fluidflusses von der Ventilbohrung nach unten durch das Ventilglied in den oberhalb des ringförmigen Kolbens (224) befindlichen ringförmigen Zylinder aufweisen.

K). Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Dichtungsberührung zwischen der Außenfläche des ringförmigen Kolbens (224) und der die Ventilhülse (254) durchsetzenden Bohrung eine größere effektive Fläche festgelegt ist als durch die Dichtungsberührung zwischen dem Dichtring des Ventilglieds (253) oberhalb des erweiterten Endabschnitts und der Bohrung der Ventilhülse (254) nahe deren unterem Ende.

11. Anlage nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis K), dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil (60) in der Bohrung (133) angeordnet ist und eine mit einer axialen Bohrung (375) durchsetzte, drehbare und unterhalb eines oberen Ventilsitzes (321) angeordnete und mit diesem in Verbindung stehende Ventilkugel (353) aufweist

sowie einen unterhalb der Ventilkugel (353) angeordneten ringförmigen, aufwärts gerichteten Ventilsitz (354), eine zwischen dem unteren Ventilsitzkörper und dem unteren Ventilsitz eingefügte Feder (393), die den unteren Ventilsitzkörper aufwärts gegen die Ventilkugel drängt, wobei letztere zwischen dem oberen Ventilsitz (321) und dem unteren Ventilsitz (354) festgelegt ist und die Ventilkugel (353) zwischen dem unteren und oberen Ventilsitz drehbar und nachgiebig gegen eine Längsbewegung innerhalb des Ventils haltbar ist, sowie eine um den unteren Ventilsitz (354) angeordnete Ringkammer (334), einen hin- und herbewegbaren in die Ringkammer eingesetzten ringförmigen Kolben (342), eine zwischen den ringförmigen Kolben und die Ventilkugel (353) eingeschaltete Betätigungseinrichtung zum Verdrehen der Ventilkugel zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bei einer Längsbewegung des ringförmigen Kolbens (342), welcher mit einer Steuerfluid-Quelle zur Bewegung des Kolbens hinsichtlich der Drehung der Ventilkugel (353) zwischen einer ersten und zweiten Stellung in Verbindung steht, und eine Feder (363) zur Vorbelastung des ringförmigen Kolbens (342) nach oben, wobei die Ventilkugel bei einem Druck des Steuerfluids unterhalb eines vorbestimmten Wertes in eine geschlossene Stellung drehbar ist.