DE1803999A1

DE1803999A1 - Betaetigungseinrichtung fuer Bohrlochwerkzeuge

Info

Publication number: DE1803999A1
Application number: DE19681803999
Authority: DE
Inventors: Nutter Benjamin P
Original assignee: Schlumberger Technology Corp
Current assignee: Schlumberger Technology Corp
Priority date: 1967-10-26
Filing date: 1968-10-19
Publication date: 1969-05-14
Also published as: US3446280A

Description

Beschreibung betreffend: "Betätigungseinrichtung für Bohrlochwekzeuge" Die Erfindung betrifft, kurz zusammengefaßt, eine Betätigungseinrichtung für Bohrlochwerkzeuge mit gegenein ander drehbaren inneren und äußeren, teleskopartig ineinandergreifenden ierkzeugteilen. Um dies zu erreichen, bssitzt das Bohrlochwerkzeug nach der Erfindung ein Gewindeteil, wie eine mutter, das in dem Ringraum zwischen den teleskopartig insinandergreifenden Werkzeuoteilen zwischen zwei Anschlägen angeordnet ist, die in gegenseitigem Abstand an einem der Teile, beispielsweise dem äußeren Teil, angebracht sind Gewindegänge an dem anderen Teil, bei spielsweise an dem inneren Teil, stehen normalerweise in Eingriff mit dem Gewindeteil. Solange das Gewindeteil in Eingriff mit den Gewindegängen bleibt, kann das andere Uerkzeugteil nicht über eine erste Längsspanne Feder Spannweite bewegt werden, die größer ist, als es die im Abstand befindlichen Anschläge zulassen. Ein ringförmiges oder geschlossenes Nutsystem an einem Werkzeugteil nimmt ein an dem anderen Werkzeugteil lose angebrachtes seitliches Führungsstück auf und läßt in Abhängigkeit zur relativen Teleskopbewegung der beiden Werkzeugteils zu, daß die beiden Werkzeug teile innerhalb dieser ersten Längsepanne oder Spannweite in verschiedenen ausgewählten Längsstellungen angeordnet werden können zwecks Durchführung verschiedener Arbeitsvorgänge.
Ist es jedoch einmal erforderlich, die Werkzeugteile in eine Stellung außerhalb der Begrenzungen dieser ersten Längs spanne ode Spannweite zu bewegen, so werden die Teleskopteile gegeneinander verdreht, um das Gewindeteil von den Gewindegängen zu lösen. Danach können dann die Teleskopteile in einer anderen Längsspanna oder Spannweite bewegt werden zu Durch führen noch weiterer Operationen oder Arbeitsvorgänge.
Wie sich im folgenden zeigt, bezieht sich dementsprechend diese Erfindung auf Bohrlochwekzeuge, und insbesondere auf nsue und verbesserte Betätigungseinrichtungen zum wahlweisen anordnen von Bohrlochwekzeugen in einer Vielzahl verschiedener Arbeitsstellungen unter einem Minimum verschiedener Manipulationen oder Handhabungen der Werkzeugteile Üblich ist die Verwendung einer Vielzahl verschiedener Bohrlechwekzeuge mit vollem Bohrungsdurchgang, die zu einem Strang zusammengekuppelt sind für derartige Bohrlochuntersuchungs- und Bohrochfertigstellungsarbeiten, wie Untersuchen der Erdformationen sowohl unter Fließdruck-und Schließdruckbedingungen, Druckzementieren, Säurebehandlungen und hydraulischem Aufbrechen der Erdformationen.
Wie es für einen solchen Strang von Bohrlochwerkzeugen mit vollem Bohrungsdurchgang typisch ist, umfaßt ein sogenannter "full-bore"-Packer zum Abdichten der Förderbohrung ein Bypaß-Ventil zum wahlweisen Steuern der Verbindung zwischen dem Bohrlochringraum und dem Inneren des Rohrstranges, und ein wahlweise zu betätigendes Ventil für die Steuerung der Verbindung in das untere Ende des Rohrstranges. Um diese Werkzeuge in Stellung zu bringen zwecks Durchführung solcher Arbsitsvorgänge, ebenso wie zu dem Zweck, von einem Arbeitsvorgang auf den anderen überzugehen, wird gewöhnlich der Rohrstrang dazu benutzt-, Jedes der Bohrlochwerkzeuge in verschiedene gegenseitige Stellungen zu bringen oder zu manipulieren.
Es ist natürlich zu beachten, daß so, wie die Anzahl der durch einen besonderen Werkzeugstrang durchzuführenden Arbeitsvorgänge zunimmt, eine entsprechend ansteigende Anzahl verschiedener Handhabungen oder manipulationen des Rohrstranges erforderlich ist, um di. Werkzeuge in ihre verschiedenen Arbeitsstellungen zu bewegen.
Im allgemeinen sind die lediglich als Basis-Bewegungen zu bezeichnenden manipulationen oder Handhabuggen begrenzt auf entweder eine Längsverlagerung in beiden senkrechten Richtungen oder anders auf eine Drehung in einer oder der anderen Drehrichtung.
Fachleute werden jedoch erkennen, daß es nicht immer ausführbar ist, sogar von allen vier dieser Basis-oder Grundmanipulationen Gebrauch zu machen. Beispielsweise haben viele Bedienungsleute etwas gegen die sogenannte Linksdrehung, da eine Drehung in dieser Richtung unabsichtlich einen oder mehrere der Gestängaverbinder des Rohrstranges aufdrehen kann. Darüber hinaus ist es nicht sehr wünschenswert, ein Bohrlochwerkzeug mit fortgesetzter Rechtsdrehung zu betätigen, wo lediglich eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen das Werkzeug in seine be anderen Arbeitastellungen bringt. Zusätzlich zu der mog lichkeit, daß einige dieser Rechtedrehungen die Gestängeverbinder des Rohrstranges lediglich weiter festziehen können, macht es das dem Rohrstrang innewohnende Vermögen, eine gewisse Anzahl von Drehungen aufzunehmen, , üblicher weise sehr schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, von der Erdoberfläche her zu bestimmen, ob eine bestimmte Anzahl von Drehungen durch den Rohrstrang auf ein mehrere 1000 darunter befindliches Bohrlochwerkzeug zuverlässig übertragen worden ist. In solchen Fällen ist es am besten, das obere Ende des Rohrstranges nicht zu überdrehen, um eicherzugehen, daß eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen totsächlist1 das Bohrlochwerk=eug am unteren Ende desRahrstrenges brreicht hat.
Somit müssen aus diesen und anderen Gründen, wenn die Werkzeuge verschiedene Arbeitsstellungen einnehmen sollen, zumindest einige Manipulation oder Handhabungsbewegungen doppelt ausgeführt werden, und die Bedienungsperson muß sich auf Veränderungen und Ausmaße bei diesen geringen Bewegungen verlassen, um festzustellen, in welcher Arbeitsstellung sich dio Bohrlochwekzeuge befinden Dementsprechend sind viele derartige Bohrlochwerkzeuge so ausgebildet, daß sie durch Verschieben oder Verlagern der Werkzeugdorne in verschiedene Längsteilstellungen betätigt werden, wobei lediglich eine minimale Anzahl dieser Arbeitsstellungen durch Drehen des Rohrstranges erreicht wird. Typisch für solche Steueranordnungen ist ein sogenanntes "J-Schlitz"-System, bei dem ein von einem der relativ zueinander bewegbaren Teile eines Werkzeuges seitlich hervorragender Stift in einer Labyrinthanordnung von Nuten geführt wird, die an einer benachbarten Oberfläche eines anderen Werkzeug teiles ausgebildet sind. Durch Vorsehen einiger in Längsrichtung voneinander im Abstand gehaltener Zweigabschnitte in einem solchen "J-Schlitz"-System wird eine Vielzahl verschiedener Arbeitsstellungen erhalten durch Längsverschieben oder -verlagern des Bohrlochwerkzeugdornes in jeder von beiden Richtungen mit oder ohne eine begleitende Drehbewegung.
Obgleich solche "J-Schlitz"-Systeeme weithin in Gebrauch sind, haften ihnen nichtsdestoweniger bestimmte Nachteile an. Beispielsweise ist es schwierig, für jedes von mehreren Werkzeugen in einem gemeinsamen Gestängestrang eine passende "J-Schlitz"-Anordnung zu schaffen, die ein Werkzeug in dem Strang in die Lage ver3etzt, in einige dieser Arbeitsstellungen bewegt zu werden, ohne gleichzeitig mindestens eins der anderen Bohrlochwerkzeuge in ia unerwünschte Stellung zu schieben. Dieses Problsm wird sogar zunehmend schwieriger, wenn man bedenkt, daß es mitunter erwünscht ist, zwei Werkzeuge in gegenseitiger Verbindung in einer gegebenen Aufeinanderfolge von Arbeitsgängen an eine Stelle zu bewegen. An anderen Stellen in der gleichen Abfolge kann es jedoch vorgezogen werden, daß sich lediglich eins dieser Werkzeuge bewegt ohne eine entsprechende Bewegung der anderen Werkzeuge.
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, neue und verbesserte Bohlochwerkzeuge zu schaffen mit Steuer-oder Betätigungseinrichtungen, die es gestatten, diese Werkzeugt mit lediglich einem Minimum verschiedener manipulationen GUEr Handhabungen wahlweise in eine Vieizahi weroishiedener ArbeitssteLlungen zu bringen Eine Betätigungseinrichtung für ein Bohrlochwerkzeug mit in Längsrichtung zwischen Längsteilstellungen teleskopartig gegeneinander bewegbaren ersten und zweiten Werkzeugteilen, die gegeneinander verdrehbar sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Werkzeugteil durch relative Längsbewegung der teleskopartig ineinandergreifenden Werkzeugteile zwischen ersten und zweiten der genannten Teil-, Zwischen odsr Abstandsstellungen bewegbar ist, daß ein zweiter Werkzeugteil durch relative Längsbewegung der teleskopartig ineinandergreifenden Werkzeugteile in eine dritte Teil, Zwischen- oder Abstandsstellung bewegbar ist, das erste Positioniereinrichtungen auf die Hin- und Herbewegung der Teleskopteile in ihren ersten Teilstellung ansprochen bei abwechselnder Bewegung der Teleskopteile in einer Richtung und zum wahlweisen Positionieren der Teleskopteile in ihrer zweiten Stellung bei Zwischenbowegungen der Teleskopteile in der genannten einen Richtung, und daß zweite Positioniereinrichtungen die Teleskopteile normalerweise daran hindern oder stoppen, sich von ihrer zweiten Teil stellung in ihre dritte Stellung zu bewegen, und zwar abhängig von einer Relativdrehung zwischen den Teleskopteilen, um diese freizugeben für eine Bewegung in bzw. gen ihre dritte Teilstellung Mit anderen Worten umfaßt die Betätigungseinrichtung für ein Bohrlochwerkzeug nach der Erfindung erste Positioniereinrichtungen einschließlich eines wahlweise lösbaren Anschlagtias, das zwischen inneren und äußeren taleskopartig ineinendergreifenden Teilen angeordnet ist, um deren Längsbewegung auf eine erste Arbeitslänge oder -spanne zu begrenzen.
Zweite Positioniereinrichtungen sind vorgesehen und umfassen inw feste Schulter an eine. der Teleskopteile, die für einen Berührungseingriff eit einer an du. anderen der Teleskopteile drahber angebrachten Schulter ausgebildet ist, wobei eine dieser Schwitern ein kreisförmiges oder geschlossenes System ven Kanälen oder Nuten aufweist, die angeordnet sind für die Aufnahme eines von dem anderen Teleskopteil seitlich hervorspringenden Führungsstückes. Das Nutsystem und des Führungsstück sind für ein Ansprochen auf Längsbewezungen der teleskopartig ineinandergreifenden Teile ausge bildet, u. die Schultern wahlweise fOr ein gegenseitiges Aneinanderstoßen in eine winkelmäßige Ausrichtung zu bringen, wenn die Teleskopteile innerhalb der ersten durch die Anschlageinrichtungen zugelassenen Bewegungslänge eine bestimmte Stellung einnehmen. Soll einmal eine zweite Längsbewegungslänge durch die Teleskopteile überdeckt werden, oo wird das lösbare Anschlagstück gelöst oder freigegeben, daait die Teleskopteile über diese unterschiedliche Längsbewegungslänge bewegt werden können. Auf diese Weise können erste und zweite Ventileinrichtungen, die durch Längsbewägung der Teleskopteil. zu betätigen sind, wahlweise durch Hin- und Herbewegung der Teleskopteile betätigt werden, ohne daß eines der Ventile versehentlich betätigt wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gogenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen Fig. 1 einen typischen Strang von Bohrlochwerkzeugen in einem Bohrloch einschließlich eines Bohrlochwerkzeuges, das gemäß der Erfindung ausgebildet ist, Fig. 2 A bis 2 D aneinander anschließende Längsansichten, teilweise im.Schnitt, einer Ausführungsform eines gemäß der Erfindung aucgebildeten Bohrlochwerkzeuges, Fig. 3 bis 5 und 8 Schnittansichten gemäß den Schnittlinien 3-3, 4-4, 5-5 und 8-8 in Fig.
2 A, Fig. 6 A bis 6 D schematisierte Ansichten des in Fig.
2 A bis 2 D gezeigten Bohrlochwerkzeuges, das in aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen dargestellt ist, Fig. 7 eine Abwicklungsansicht eines typischen Nutsystems für die Positioniereinrichtung nach der Erfindung und Fig. 9 eine schematische Ansicht ähnlich Fig. 6 A, wobei jedoch noch eine andere Ausführungsform eines Bohrlochwerkzeuges mit Positioniereinrichtungen gemäß der Erfindung dargestellt ist.
In Fig. 1 ist eine Anzahl von sogenannten nfull-bore-Bohrlochwerkzeugen 10 bis 13, also eine Anzahl von Bohrlochwerkzeugen mit vollem Bohrungsdurchgang, tandemartig miteinander verbunden dargestellt. Die Bohrlochwerkzeuge 10 bis 13 sind mit dem unteren Ende eines Rohrstranges 14, der in eine verrohrte Bohrung 15 eingehängt ist, verbunden und hängen von diesem Rohr- oder Gestängestrang nach unten. Am unteren Ende dieser Bohrlochwerkzeuge ist ein herkömmlicher "full-bore-Packer 13 angeordnet für das wahlweise Abdichten oder Absperren der Bohrlochverrohrung 16. Ein typischer hydraulischer Niederhalter 12 ist mit dem Dorn 17 des Packers 13 verbunden und so angeordnet, daß er an der Verrohrung 16 angreift, um den Dorn gegen Aufwärtsbewegung zu sichern, sobald der Packer gesetzt ist und der Flüssigkeitsdruck in dem Rohrstrang 14 den hydrostatischen Druck der Bohrlochkontrollflüssigkeiten oder Bohrspülung in dem Bohrlochringraum übersteigt. Ein typisches Bypaß-Ventil 11 oberhalb des Niedsrhalters 12, das mit diesem durch ein Rohrstück 18 verbunden ist, ist in geeigneter Weise angeordnet zum Öffnen und Erleichtern der Verlagerung der Bohrlochwerkzeuge 10 bis 13 in dem mit Spülung angefüllten Bohrloch 15 durch Umleiten eines wesentlichen Teiles der Bohrspülung durch die zentrale Bohrung des zurück- oder eingezogenen Packers 13. mit dem oberen Ende des Werkzeugstranges-11 bis 13 ist ein Borhlochwerkzeug 10 gemäß der Erfindung verbunden. Obgleich die Bohrlochwerkzeuge 11 bis 13 diejenigen sein können, die auf Seite 3057 der Ausgabe 1960-61 des "Composite Catalog of Field Equipment and Services" dargestellt sind, können in Verbindung mit dem Bohrlochwerkzeug 10 natürlich auch andere Bobrlochwerkzeuge ähnlicher Art verwendet werden.
In Fig. 2 A bis 2 D sind aneinander anschließende Längsansichten des Bohrlochwerkzeuges 10 gezeigt, von denen jede im Teilschnitt dargestellt ist. Für eine leichtere Herstellung ind Zusammenstellung derartiger Bohrlochwerkzeuge werden diese selbstverständlich üblicherweise aus miteinander verbundenen Rohrabschnitten hergestellt. Zur Erleichterung der folgenden Beschreibung sind jedoch verschiedene Abschnitte des Bohrlochwerkzeuges 10 als einstückigs Bauteile dargestellt statt aus verschiedenen Abschnitten zusammengesetzt. Das Bohrlochwerkzeug 10 umfaßt ein rohrförmigas Teil 19, das in einem rohrförmigen Gehäuse 20 teleskopartig angeordnet ist und entsprechend den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung in diesem Gehäuse in Längsrichtung wahlweise hin- und herbewegt werden kann, und zwar zwischen einer auseinandergezogenen Stellung, wie in Fig. 2 A bis 2 D dargestellt, zwischen einer oder mehreren Zwischen- oder Teilstellungen und einer vollständig ineinandergeschobenen Stellung, die alle im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 A bis 6 D beschrieben sind. Eine Gewindemuffe 21 (Fig. 2 A) am oberen Ende des Dornes 19 hat Gewindegänge 22 für eine Verbindung mit dem Rohrstrang 14 (Fig. 1), wobei die zentrale Bohrung 23 (Fig. 2 Å bis 2 D) des Dornes im wesentlichen den gleichen Innendurchmesser wie der Rohrstrang hat. In gleicher Weise sind Cewindegänge 24 (Fig. 2 D) am unteren Ende des Gehäuses 20 angeordnet für die Verbindung des Bohrlochwerkzeuges 10 mit anderen unterhalb von ihm anschließenden Bohrlochwerkzeugen, wie z.B. mit dem in Fig. 1 gezeigten Bypaß-Ventil 11.
Im allgemeinen weist das Bohrlochwerkzeug 10 -geeignete erste und zweite Ventileinrichtungen 25 und 26 (Fig. 2 C) auf, die jede durch Verlagern oder Verschieben des Dornes 19 zwischen verschiedenen Längsstellungen gegenüber dem Gehäuse 20 wahlweise geöffnet und geschlossen werdcn. Obgleich auch anders Ventileinrichtungen verwendet werden können, sind die Ventileinri.chtungen 25 und 26 vorzugsweise so ausgebildet, wie in der noch schwebenden USA Patentanmeldung Nr. 620 841, die von dem gleichen Anmelder am 6. märz 1967 beim US Patentamt hinterlegt wurde, dargestellt und beschrieben. Um dies. verschiedenen Längsstellungen herzustellen oder einzustellen, sind die wahlweise zu betätigenden Positioniereinrichtungen 27 und 28 (Fig. 2 A) der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Außerdem sind auch Kupplungseinrichtungen 29 vorgesehen, um wahlweise die Übertragung einer Drehung von dem Dorn 19 durch das Gehäuse 20 auf die anderen Bohrlochwerkzeuge 11 bis 13 zu ermöglichen, wenn sich der Dorn 19 in einer bestimmten Stellung befindet.
Eine Druckfederanordnung 30 (Fig. 2 B) ist vorzugsweise vorgesehen, um eine abwärtsgerichtete Kraft auf das Gehäuse 20 auszuüben und um dazu beizutragen, daß der Packer 13 während Bewegung des Dornes 19 in seiner Setzstellung gehalten wird, ebenso wie zu dem Zweck, auf den Dorn eine Aufwärtskraft auszuüben, um die Kupplungseinrichtungen 29 in Eingriff zu halten, wenn sich der Dorn in seiner obersten ausgezogenen Stellung gegenüber dem Gehäuse befindet. Bewegungs-Verzögerungseinrichtungen 31 (Fig. 2 B) dienen dazu, die Abwärtsbewegung des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 zu vsrzögern.
In Fig. 2 A ist der oberste Abschnitt des Bohrlochwerkzeuges 10 gezeigt. Wie zu erkennen, sind die Kupplungseinrichtungen 29 so ausgebildet und angeordnet, daß sie den Dorn 19 nur dann mit dem Gehäuse 20 drehfest verbinden, wenn sich der Dorn entweder in seiner untersten oder völlig ineinandergeschobenen Stellung befindet oder seine oberste Stellung in bezug auf das Gehäuse einnimmt. In allen anderen Relativstellungen kann sich der Dorn 19 frei gegenüber dem Gehäuse 20 drehen. Um dies zu erreichen, weisen die Kupplung einrichtungen 29 ein Ringstück 32 auf, das auf der Verbindungsmuffe 21 am oberen Ende des Dornes drehfest gssichert ist und einen oder mehrere nach unten gerichtete Vorsprünge oder Ansätze 33 aufweist, die für eine Aufnahme in einer entsprechenden Anzahl aufwärtsweisender Längsschlitze 34 am oberen Ende des Gehäuses 20 ausgebildet sind und in diese Schlitze eingreifen, wenn sich der Dorn 19 in seiner untersten Stellung zu dem Gehäuse befindet. Ein Gewindering 35 ist auf die Verbindungsmuffe 21 oberhalb des Ringstückes 32 aufgeschrautt, um das Ringstück in seiner Stellung festzuhalten und um es auch leichter ausbauen zu können, wenn die Vorsprünge 33 nach dem Zurückholen des Bohrlochwerkzeuges 10 aus dem Tiefbohrloch 15 wieder aus den Schlitzen 34 gelöst werden sollen.
Die Kupplungseinrichtung 29 weist ferner ein Ringstück 36 auf, das in dem Gehäuse 20 gleitbar angebracht und mit diesem drehfest verbunden ist durch äußere Längsnuten, in die entsprechend ausgebildete einwärtsgerichtete Gehäuse keile 37 (Fig. 3) unterhalb einer einwärtsgerichteten Gehäuseschulter 38, die sich oberhalb des Ringstückes befindet, eingreifen. Anschläge, wie z.B. einwärtsgerichtete Schrauben 39 in dem Gehäuse 20, die in Längsschlitze 40 in dem Ringstück 36 eingreifen, dienen dazu, die Längsbewegung des Ringstückes zu begrenzen. Außere Längskeile 41 (Fig. 2 A) an dem Dorn 19 unmittelbar oberhalb einer Außenschulter 42 greifen in entsprechende Längokeilnuten 43 (Fig. 3) in der Innenwand des Ringstückes 36 amin.
Einrichtungen, wie eine Feder 44 zwischen der Gehäuseschulter 38 und dem oberen Ende des Ringstückes 36, drücken normalerweise das Ringstück abwärts gegen die Schulter oder don Anschlag 42, lassen jedoch eine Rückbewegung zu, wenn sich die Dornkeile 41 bei Aufwärtsbewegung des Dornss 19 nicht in Deckung mit den zugehörigen Nuten 43 befinden sollten. Es versteht sich natürlich, daß eine Drehung des Dornes 19 in einer von beiden Richtungen, selbst wenn die Dornkeile 41 anfangs nicht mit den Keilnuten 43 ausgerichtet sind, die Keile schnell in Deckung mit den Nuten bringen wird und daß die Feder 44 dann bei weiterer Aufwärtsbewegung des Dornss das Ringkupplungsstück 36 abwärts über die Keils drücken wird. Es sei auch festgehalten, daß eine weitere Aufwärtsbewegung des Dornes 19 gestopt wird, wenn das obere Ende der Dornschulter 42 an den unteren Enden der Gehäusekeile 37 zur Anlage kommt.
Solange sich der Dorn 19 in seiner ausgezogenen Stellung (Wie in Fig. 2 A bis 2 D dargestellt) gegenüber dem Gehäuse 20 befindet, ist der Dorn mit diesem durch die Kupplungseinrichtungen 29 drehfest verbunden. Eine Abwärtsbewegung des Dornes 19 in seine verschiedenen Zwischen- oder iteilstellungen gegenüber dem Gehäuse 20 schiebt jedoch die Dornkeile 41 aus den Keilnuten 43 hinaus und läßt zu, daß der Dorn relativ zu dem Gehäuse gedreht werden kann, bis der Dorn seine völlig eingeschobene oder unterste Stellung erreicht. Der Dorn 19 wird dann wiederum mit dem Gehäuse 20 drehfest verbunden, sobald er in seine unters-te Stellung bewegt ist und die Vorsprünge oder Ansätze 33 in die Schlitze 34 eintreten.
Die obere oder erste Positioniereinrichtung 27 nach der Erfindung umfaßt ein Hülsenteil 45, das im Inneren des Gehäuses 20 drehbar angebracht ist und einen nach innen hervorspringenden seitlichen Führungsstift 46 aufweist, der mit seinem freien Ende in ein an der Außenseite des Dornes 19 ausgebildstes kreisförmiges oder geschlossenes Systsm von Nuten 47 eingreift. Die Hülse 45 ist, um sie gegen Längsverlagerung gegenüber dem Gehäuse 20 zu sichern, zwischen einander gegenüberliegendsn Schultern einer Ringnut 4a an der Innenseite der Gehäusewandung gelagert. Lager- oder Verschleißringe 49 und 50 sind zwischen den oberen und unteren Enden der Hülse 45 und den gegenüberliegenden Gehäuse~schultern angeordnet, um die Drehung der Hülse gegenüber dem Gehäuse zu erleichtern.
Da der Führungsstift~46 in dem Nutsystem 47 verbleibt, kann somit der Dorn 19 gegenüber dem Gehäuse 20 in Längsrichtung nur so weit bewegt werden, wie es die besondere Anordnung des Nutsystems zuläßt. Uie am besten in der Darstellung gemäß Fig. 7 zu erkennen, hat das Nutsystem 47 eine unregelmäßig geformte, jedoch im allgemeinen querverlaufende untere Nut 51, die an ihren beiden Enden mit aufwärtsgerichteten parallelen Längsnuten 52 und 53 verbunden ist, wobei das obere Ende der Nut 53 mit dem oberen Ende der Nut 52 durdh eine konvergierende, geneigt verlaufende Nut 54 und einen erweiterten Abschnitt 55 verbunden ist.
Eine Längsnut 56 ist mit der Nut 53 ausgerichtet und verläuft weiter aufwärts von der Vereinigungsstelle des erweiterten Abschnittes 55 und der Nuten 52 und 53. Der maximale Längsabstand oder die maximale Länge, um den bzw. die der Dorn 19 gegenüber dem Gehäuse 20 bewegt werden kann, wird dargestellt durch den Längsabstand zwischen dem obersten Ende der Längsnut 56 und den untersten Enden der beiden kurzen Längsnuten 57 und 58, die sich von den gegenüberliegenden Enden der unteren Cuernut 51 abwärts erstrecken.
Eine Zwischenstellung des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 ist ebenso vorgesehen durch eine mittig angeordnete Längsnut 59, die sich von der Rilltte dsr unteren Quernut 51 ein kurzes Stück aufwärts erstreckt. Die Bedeutung der wiedergegebenen Ausbildung des Nutsystems 47 wird im folgenden noch deutlicher.
Dss obere Ende der Hülse 45 ist nach innen verbreitert, wie am besten in Fig. 2 A und 4 zu erkennen, zwecks Bildung einsr Ringschulter 50. In Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Längsschlitze 61 (Fig. 4) sind rings um den Innenteil der Schulter 60 angeordnet für den Durchlaß auswärts gerichteter VorsprDnge 62 (Fig. 2 A und 4) an dem Dorn 19, wenn diese Vorsprünge mit den Schlitzen ausgerichtet sind. Durch geeignete Anordnung oder Einstellung des Führungsstiftes 46 in bezug auf die Schulterschlitze 61 (die sich alle an der Hülse 45 befinden) einerseits ebenso wie durch Anordnen des Umfangsabstandes der Längsnuten 52 und 53 in bezug auf die Vorsprünge 62 (die sich alle an dem Dorn 19 befinden) andererseits, werden somit die Vorsprünge 62, wenn sich der Führungsstift in einer der umfangsmäßig verteilten Nuten 52 und 53 befindet, mit den Schlitzen 61 ausgerichtet, und die Vorsprünge 62 werden bei Längsbewegung des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 durch die Schlitze 61 in der Schulter 60 hindurchgehen. Die Mittelnut 59 ist jedoch in geeigneter Weis angeordnet, so daß, wenn der Führungsstift 46 die Stellung "D" (Fig. 7) einnimmt, die unteren Oberflächen der Vorsprünge 62 gegen die obere Stirnfläche der Schulter 60 gestoßen werden, da die Vorsprünge nicht in Deckung mit den Schlitzen 61 sind. Dies gestattet natürlich, daß auf den Dorn 19 ausgeübte abwärtsgerichtete Kräfte durch die Vorsprünge 62 und die Hülse 45 auf das Gehäus 20 übertragen werden, ohne daß diese Kräfte von dem Führungsstift 46 aufgenommen werden müssen. Somit sind die Vorsprünge 62 mit dem oberen Ende der Hülse 45 für die Übertragung abwärtsgerichteter Belastungen auf das Gehäuse 20 nur dann in Berührung, wenn sich der Führungsstift 46 in der erwähnten Stellung nD" befindet. In allen anderen Stellungen des Dornes 19 befinden sich die Vorsprünge 62 entweder oberhalb oder unterhalb der Hülsenschulter 60, oder anders, wenn der Führungsstift 46 in einer der Nuten 52 oder 53 ist, passieren die Dornvorsprünge durch die Schulterschlitze 61 in der Hülse 45. Die Positioniereinrichtungen 27 orientieren dementsprechend die von den Vorsprüngen 62 und der oberen Stirnseite der Hülsenschulter 60 gebildeten gegenüberliegenden Schultern und bringen diese bei Bedarf zusammen, ohne eine Drehung des Dornes 19 gegsnüber dem Gehäuse 20 zu erfordern.
Da sich die Hülse 45 nicht in Längsrichtung gegenüber dem Gehäuse 20 verlagern kann, bleibt der Führungsstift 46 selbstverständlich in der gleichen Querschnittsebene, wenn der Dorn 19 und das Nutsystem 47 in Längsrichtung dazu verschoban werden. Wie im folgenden im einzalnen beschrieben, wird bei einer geradlinigen Längsbewegung des Dornes 19 das Nutsystem 47 relativ zu dem Führungsstift 46 bewegt. Jegliche Drehbewegung des Dornes 19 wird durch den Stift 46 und die Hülse 45 aufgenommen, indem sich diese drehen, wie durch das Schlitzsystem 47 gefordert.
Angenommen z.B., daß der Dorn 19 von seiner in Fig. 2 A gezeigten Stellung geradlinig nach unten gestoßen worden ist, so werden sich der Stift 19 und die Hülse 45, wenn der Dorn hinreichend bewegt worden ist, um die obere Wandung der geneigten Nut 54 gegen den Führungsstift 46 zur Anlage zu bringen, bei einer fortgesetzten Abwärtsbewegung des Dornes 19 entsprechend drehen. Es sei dabei ins Gedächtnis zurückgerufen, daß der Führungstift 46 so in bezug auf die Schulterschlitze 61 und das Nutsystem 47 so in bezug auf die Dornvorsprünge 62 orientiert sind, daß die Schulterschlitze, wenn der Dorn 19 abgesonkt wird, um die Längsnut 52 gegenüber dem Führungsstift 46 abwärtszubewegen genau ausgerichtet werden, um die Dornvorsprünge frei hindurchtreten zu lassen. In ähnlicher eise werden, wenn der Dorn 19 aufwärts bewegt wird, um die Nut 55 gegenüber dem Führungsstift 46 zu bewegen, die Dornvorsprünge 62 wiederum durch die Schulterschlitze 61 hindurchgleiten.
Die unteren oder zweiten Positioniereinrichtungen 28 nach der Erfindung sind in Fig. 2 A unterhalb der Positioniereinrichtung 27 zu erkennen. Sie bestehen aus rauehnbaren Greifeinrichtungen, wie z.B. zwei in Segmente unterteilten Schlitzmuttern 63 und 64, die an in Längsrichtung im Abstand voneinander gehaltenen Stellungen in einer Gehäusevertiefung oder in dem ringförmigen Spielraum 65 zwischen dem Dorn 19 und dem Gehäuse 20 angeordnet sind. Mie am besten in Fig. 5 zu erkennen, sind Einrichtungen, wie z.B. Längsvorsprünge oder -keile 66 an jedam der Segmente der muttern 63 und 64, die in entsprechend komplementär ausgebildete Nuten 67 in der Innenwandung des Gehäuses 20 eingreifen, vorgesehen, um die Schlitzmuttern an dem Gehäuse drehfest zu sichern. Wie Fig. 2 A zeigt, sind auch für die Begrenzung der Längsbewegung der unteren Schlitzmutter 64 Einrichtungen vorgesehen, wie z.B.
im Abstand voneinander einwärts gerichtete Gehäuseschultern 68 und 69 oberhalb und unterhalb der mutter. Die Längsbewegung der oberen Schlitzmutter 63 ist ähnlich begrenzt durch einen ringförmigen Abstandhalter 70, der zwischen dem oberen Ende der mutter und einer im Abstand oberhalb davon einwärtegeTichteten Gehäuseschulter 71 angeordnet istO Einander entgegen gerichtete Sägeprofilgewinde 72 und 73 sind in Längsrichtung ringe um den Dorn 19 verteilt und entsprechend angeordnet für einen wahlweisen Eingriff mit komplementären Gewinden in den Muttern 53 und 64 in bestimmten Längsstellungen des Dorng@ die oberen Dorngewinds 72 sind aufwärts gerichtet @@@nd bei dem in Fig.
2 A bis 2 D gezeigten Bohrlochwer eug 10 vorzugsweise sogenannte Linksgewinds die für zonen Gewindeeingrigg mit den abwärts weisenden Gor@@@rgängen in der oberen Schlitzmutter 63 ausgehilde sind Bei dieser Anordnung können die oberen Dorngewindegänge 72 bei einer abwärts gerichte ten Längsbewegung des Dornes 19 Frei in die obere Schlitz mutter 63 hineinratannen, verhindern jedoch eine aufwärtsgerichtete Längsbewegung des Domes, bis dieser im Uhrzeigersinne oder im rechten Drehsinne gedreht ist, um das obere Dorngewinde von der oberen Schlitzmutter zu Lösen bzw. aus dieser herauszuschrauben. In gleicher Weise sind die unteren Dorngewindegänge 73 abwärts gerichtet und sind vorzugsweise als sogenanntes Rechtsgewinde ausgebildet. In Anpassung an die unteren Dorngewindegänge 73 weisen die Gewindegänge in der unteren Schlitzmutter 64 aufwärts. Somit können die Dorngewindegänge 73 von der unteren Schlitzmutter 64 für eine Abwärtsbewegung des Dornes 19 nur durch Drehen des Dornes im Uhrzeigersinne, wobei diese Teile auseinandergeschraubt werden, gelöst werden. Es versteht sich natürlich, daß durch Gegenüberstellen der Dorngewindegänge 73 und der Gewinde gänge in der unteren Schlitzmutter 64 in entgegengesetzten Richtungen eine Aufwärtsbewegung des Dornes dazu führt, daß die unteren Dorngewindegänge frei durch die untere Schlitzmutter hindurchratschen.
Aus Gründen, die im folgenden verständlicher werden, sind die unteren Dorngewindegänge 73 normalerweise in Eingriff mit der unteren Schlitzmutter 64 und die oberen Gewindegänge 72 stehen normalerweise außer Eingriff mit der oberen Schlitzmutter 63 und befinden sich in einem besonderen Abstand über dieser. Somit kann sich der Dorn 19 bei Eingriff der unteren Dorngewindegänge 73 mit der unteren Schlitzmutter 64, wie in Fig. 2 A gezeigt, gegenüber dem Gehäuse 20 nur so weit in Längsrichtung bewegen, wie ei der Abstand zwischen den Gehäuseschultern 68 bzw. 69 oberhalb und unterhalb der unteren Schlitzmutter zuläßt. In ähnlicher Weise wird der Dorn 19, wenn die oberen Dorngewindegänge 72 in Gewindseingriff mit der oberen Schlitzmutter 63 stehen, in seiner unteren Teleskopstellung gesichert und kann nicht in seine Zwischen- oder in seine ganz auseinandergezogenen Stellungen zurückbewegt werden, da die obere Schlitzmutter durch den Abstandhalter 70 festgehalten wird und der gegenseitige Eingriff der Vorsprünge 33 und der Schlitze 34 eine weitere Drehung des Domes gegenüber dem Gehäuse 20 verhindert. Es sei daran erinnert, daß die Vorsprünge 33 solange nicht aus den Schlitzen 34 gelöst werden können, bis das Bohrlochwerkzeug 10 zur Erdoberfläche zurückgeholt und die Gewindemuffe 35 entfernt worden ist, um die Kupplungsteile 32 außer Eingriff zu bringen.
In Fig. 2 B ist der mittel- oder Zwischenabschnitt des Bohrlochwerkzeuges 10 gezeigt, in dem die Druck-Vorspanneinrichtungen 30 und die Bewagungs-Verzögerungseinrichtungen 31 angeordnet sind. Die Druck-Uorspanneinrichtung 30 besteht aus einer Flanschschulter 74 mit erweitertem Durchmesser an dem Dorn 19, die flüssigkeitsdicht abgsdichtet ist, beispielsweise durch 0-Ringe 75, und sich innerhalb eines Abschnittes 76 verringerten Durchmessers des Gehäuse 20 oberhalb einer äußeren Gehäuseöffnung 77 befindet, und ein verschiebbares Ringkolbenelement 78 ist rings um den Dorn oberhalb der Flanschschulter 74 und unterhalb einer anderen äußeren Gehäuseöffnung 79 angeordnet 0-Rings 80 und 81 innerhalb bzw. außerhalb des Gleitkolbene 78 dichten den Kolban flüssigkeitsdicht gegenüber dem Dorn 19 und dem Gehäuse 20 ab zur Schaffung eines flütsigk3itodichtwn Ringraumes 82 zwischen dem Kolben und der im Durchmesser er weiteren Dornschulter 74, wobei dieser Ringraum normalerweise unter atmosphärischem Druck steht. Eine Feder 83 zwischen einer einwärts gerichteten Gehäuseschulter 84 und dem oberen Ende dos Kolbens 78 drückt normalerweise den Kolben abwärts gegen eine Schulter 85, die von dem oberen Ende des Gehäuseabschnittes 76 mit verringertem Durchmesser gebildet ist.
Bohrlochkontrollflüssigkeiten bzw. Bohrspülung treten beim Einsatz des Bohrlochwerkzeuges 10 in die Öffnungen 79 und 77 oberhalb des Kolbens 78 und unterhalb des im Durchmesser erweiterten Dornabschnittes 74 ein.
Da der Ringraum 82 normalerweise unter atmosphärischen Druck steht, tendiert der hydrostatische Druck der Bobrlochkontrollflüssigkeit oder Bohrspülung dahin, den Dorn 19 durch eine Kraft anzuheben, die glaich ist der Differenz zwischen den hydrostatischen und atmosphärischen Drücken multipliziert mit der ringförmigen Querschnittsfläche der im Durchmesser erweiterten Dornschulter 74. Die Querschnittsfläche dos Dornes 19 selbst wird natürlich sowohl aufwärts als auch abwärts wirkenden Druckkräften ausgesetzt sein. In ähnlicher Weise wird der Kolben 78 gegen dio Gshäusoschulter 85 durch eine Kraft abwärtsgedrückt, die gleich der Differenz zwischen den hydrostatischen und atmosphärischen Drücken ist multipliziert mit dor ringförmigen Querschnittsfläche, die begrenzt ist durch die O-Ringe 75 und 81.
Somit muß, da der Dorn durch diese unausgeglichene Druckkraft aufwärts gedrückt wird, eine Kraft, die mindestens größer als diese aufwärts gerichtete Druckkraft ist, auf den Dorn ausgeübt werden, um diesen gegenüber dem Gehäuse 20 abwärts zu bewegen. In ähnlicher Weis ist die auf don Kolben 78 abwärts wirkende Druckkraft durch die Gehäuseschulter 85 wirksam, um auf diese eine entsprechende abwärts gerichtete Kraft auszuüben, die durch das Gehäuse auf den Dorn 17 des Packers 13 (Fig. 1) übertragen wird und dazu beiträgt, den Packer in seiner Setzstellung zu halten.
Obgleich der Kolben 78 einstückig mit dem Gehäuse 20 ausgebildet sein könnte, bevorzugt man, ihn als ein gesondertes Bauteil herzustellen, wie in Fig. 2 8 gezeigt, und unmittelbar oberhalb der Normalstellung des äußeren O-Ringes 81 eine kleine seitliche Öffnung 86 in dem Gehäuse vorzusehen. Auf diese dsiss wird, für den Fall, daß Bohrlochkontrollflüssigknit oder Bohrspülung beim Zurückholen des Bohrlochwerkzeuges 10 aus der Tiefbohrung 15 in den abgeschlossenen Ringraum 82 eindringen sollte, jeglicher Überdruck in dem abgeschlossenen Raum 82 durch dio Öffnung 86 abgelassen, wenn dieser gefangene oder eingeschlossene Druck ausreichend hoch ist, um den Kolben 78 gegen don Druck der Feder 83 eine hinreichende Strecke anzuheben, um den O-Ring 81 über die °ffnung 86 hinwegzubewegen.
Diese Anordnung stellt auch sicher, daß der Dorn 19 nach oben zurückgezogen werden kann, falls Flüssigkeiten nach dem Absenken des Dornes in den Ringraum 82 eindringen sollten. Andererseits könnte der Kolben 78 ebensogut als ein einstückiges Teil des Gehäuses 20 ausgebildet sein.
Die Bewegungs-Verzögerungseinrichtung 31 besteht aus einer Hülse 87, die lose zwischen in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Abschnitten 88 und 89 mit erweitertem Durchmesser des Dornes 19 angeordnet ist wobei lediglich ein begrenztes Ringsprßel 9D zwischen dem Dorn und der Hülse und ferner ein äußerst geringes Ringraumspiel 91 zwischen der Hülse und einer Innenwandung des Gehäuses 20 belassen wordan sind. Einrichtungen, wie beispielsweise eine Druckfeder 92 zwischen der Hülse 87 und dem unten, im Durchmesser erweiterten Dornabechnitt 89 drücken normalerweise die Hülse se aufwärts gegen don oberen, im Durch messer erweiterten Dornabschnitt 88. Ein O-Ring 93 (Fig. 2 C) rings um die Innenwandung einer einwärts weisenden Schulter 94 in dem Gehäuse 20 dichtet den Dorn 19 und das Gehäuse relativ zueinander flüssigkeitdicht ab und bildet einen flüssigkeitsdichten Raum 95 zwischen diesen unterhalb der Hölse 87. Ein Ringkolben 96 (Fig. 2 B) mit inneren und äußeren O-Ringen 97 und 98 ist gerade unterhalb der Gehäuswöffnung 77 vorgesehen, um das Gehäuse 20 gegenüber dem Dorn 19 oberhalb der Hülse 87 flüssigkeitsdicht ab zudichten und zur Bildung eines zweiten flüssigkeitsdichten Raumes 99 dazwischen, der mit dem Raum 95 nur über die ringförmigen Spielräume 90 und 91 innerhalb und rings um die Hülse 87 in Verbindung steht. Eine geeignete Hydraulikflüssigkeit, wie ein Öl oder dgl., füllt die flüssigkeitsdichten Räume 95 und 99.
Der hydrostatische Druck der Bohrlochflüssigkeit oder Spülung ist durch die Öffnung 77 auf den Kolben 96 wirksam, um das Öl oder die Hydraulikflüssigkeit in den Räumen 95 und 99 auf dem gleichen Druck zu halten. Dementsprechend wird die Geschwindigkeit dor Längebewegung des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 durch das maß bestimmt, mit dem das öl oder die Hydraulikflüssigkeit von einem zu dem anderen der flüssigkeitsdichten Räume 95 und 99 verlagert werden kann. Eine Abwärtsbewegung des Domes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 hält natürlich die obere Stirnfläche 100 des oberen, im Durchmesser erweiterten Dornabschnittes BB in dichter Eingriffsberührung gegen die angrenzende obere Stirnfläche der Hülse 87. Durch 4.eignete Bearbeitung dor aneinanderstoßenden Stirnflächen 100 und 101 der Schulter 88 und der Hülse 87 wird ein Metallgegen-Metall-Sitz erzeugt, der den inneren Ringraum 90 abdichtet und den engen äußeren ringförmigen Spielraum 91 zum einzigen Fließweg macht, durch den öl oder Hydraulikflüssigkeit von dem unteren Raum 95 zu dem oberen Raum 99 bei Abwärtsbewegung des Domes 19 übergeleitet werden kann. Auf diese Weise wird die Zeit, die erforderlich ist, um den Dorn 19 gegenüber dem Gehäuse 20 abwärtszubewegen, in direkten Bezug gesetzt zu den Abmessungen des äußeren ringförmigen Spielraumes 91 und der Viskosität des Öles oder der Hydraulikflüssigkeit in den flüssigkeitsdichten Räumen 95 und 99. Wenn es erwünscht ist, kann der untere Raum 95 etwas erweitert sein, wie an der Stelle 102 gezeigt, so daß, wenn der Dorn 19 sich mit dieser kontrollierten Geschwindigkeit eine bestimmte Strecke gegegenüber dem Gehäuse 20 abwärtsbewegt hat, er fortfahrn kann, sich weiter abwärtszubewegen mit zusätzlicher relativer Freiheit. Auf jeden Fall dient die kombinierte Wirkung der Druck-Vorspannoinrichtung 30 und der Bewegung Verzögerungseinrichtung 31 dazu, den Dorn 19 in seiner angehobenen Stellung zu halten, bis er für eine längere Zeit mit einem wesentlichen Gewicht belastet wird.
Um eine ziemlich schnelle Aufwärtsbewegung des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 zu gestatten, ist der innere Spielraum 90 zwischen der Hülse 87 und dem Dorn etwas größer als der äußere Spielraum 91. Es versteht sich natürlich, daß die Feder 92 nicht ausreichend stark ist, um das Hülsenende 101 bei Aufwärtsbewegung des Dornes 19 in dichter Anlage gegen die damit zusammenwirkende Stirnfläche 100 der Schulter 88 zu halten. Somit wird die Hülse 87, wenn der Dorn 19 gegen über dem Gehäuse 20 aufwärtsgezogen wird, etwas abwärts verlagert und die Sitzflächen 100 und 101 wer-den voninander wegbewegt, so daß öl von dem oberen Raum 99 relativ frei zwischen diesen Oberflächen hindurchtreten kann, um durch den größeren ringförmigen Spielraum 90 zu fließen und in den unteren flüssigkeitsdichten Raum 95 zu gelangen.
In Fig. 2 C und 2 D ist der unterste Abschnitt des Bohrlochwerkzeuges 10 gezeigt, in dem die ersten und zweiten Ventileinrichtungen 25 und 26 (Fig. 2C) angeordnet sind.
Der Innendurchmesser dieses Abschnittes des Gehäuses 20 ist vorzugsweise vergrößert zur Bilding einer erweiterten Bohrung, M?ie an dor Stelle 103, unterhalb des abgwschlossenen Raumes 95 und oberhalb einer aufwärts gerichteten Gehäuseschulter 104 (Fig. 2D) nahe dem unteren Gehäuseende.
Die erste Ventileinrichtung 25 (Fig. 2C) ist vorzugsweise ausgebildet als ein teleskopartig ineinandergreifendes Hülsenventil für die Überwachung und Steuerung dor Flüssigkeitsverbindung zwischen der erweiterten Gehäusebohrung 03 und der Innenbohrung 23 des Domes 197 solange wie die zweite Ventileinrichtung 26 unterhalb davon geschlossen ist. Diese erste Ventileinrichtung 25 umfaßt ein koaxial angeordnetes Rohrstück 105, das nach unten hängend in dem Gehäuse 20 gesichert ist und sich abwärts erstreckt in die erweiterte Gehäusebohrung 103. Seitliche öffnungen 106 in dem Dorn 19 sind so ausgebildet, daß sie in Deckung mit entsprechenden Seitenöffnungen 107 in dem koaxial angel ordneten Rohrstück 105 bewegt werden können, wenn der Dorn in eine seiner Zwischenlängsstellungen gegenüber dem Gehäuse 20 bewegt wird. 0-Ringe 108 und 109 oberhalb und unterhalb der Dornöffnungen dichten den Dorn 19 flüssigkeitsdicht gegen das Rohrstück 405 ab, um einen Durchfluß durch die öffnungen 106 und 107 abzusperren, wenn die Uffnungen in den anderen Dornstellungen nicht miteinander fluchten. Wenn gewünscht, kann die Hülse 105 drehbar zu dem Gehäuse 20 angebracht sein, beispielsweise mittels eines Halteringes 110, der in gegenüberliegenden, komplementär ausgebildeten Umfangsnuten in der Hülse und dem Gehäuse angebracht ist. Um sicherzustellen, daß die Öffnungen 106 und 107 winkelmäßig ausgerichtet sind, sind ein gigneuer Längskeil und eine nichtgezeigte Nut in der Hülse 105 und dem Dorn 19 vorgesehen, um die beiden Teils dreht fest miteinander zu verbinden.
Die zweite Ventileinrichtung 26 umfaßt vorzugsweise ein kugelförmiges Ventilteil 111 mit einem axialen Durchlaßkanal 112 entlang einer soiner Zentralachsen, dor so bemessen ist, daß er mindestens annähornd dor Dorninnonbohrung 23 entspricht. Das Kugoltoil odor -kückon 111 iot zwischen einem Paar gegenüberliegender, in Längsrichtung im Abstand voneinander befindlicher Ringsitze 113 und 114 angeordnet, die entsprechend kugelförmig gewölbte Sitzflächen haben. Einer der Ventilsitze 113 ist koaxial angebracht mit Vorspanneinrichtungen 115 in einer entsprechenden Gegenbohrung in dem untersten Ende des Domes 19 zwischen einem Paar nach unten ragender Längsvorsprünge 116 (von denen nur einer zu erkennen ist) an dem unteren Ende des Domes 19, und die sich an gegenüberliegenden Seiten des Sitzes abwärts erstrecken.
Das Kugelkücken 111 ist drehbar gelagert zwischen den freien Enden dieser abwärtsgerichteten Vorsprünge 116, und zwar um eine andere seiner Zentralachsen drehbar mittels geeignet angeordneter Querzapfen 117 (von denen nur einer zu erkennen ist) diF SO angeordnet sind, daß das Kugelstück oder -kücken (mit Hilfe der Vorspanneinrichtung 115) auf dom Sitz 113 sitzen bleibt, wann sich die Kugel zwischen ihrer Offen und ihrer Schließstellung bewegt. Dio Achse dieser Zapfen 117 liegt natürlich rechtwinklig zu der Zentralachse des Durchlaßkanals 112, so daß sich der Durchla0-kanal beim Verdrehen des Kugelstückes oder -kückens 111 in Deckung und außer Deckung mit dem Ventilsitz 113 bewegt0 Der andere Ventilsitz 114 ist koaxial angebracht in einer aufwärtsweisenden, komplementären Gegenbohrung 118 in dem oberen Endo eines langgestreckten Rohrstücke9 119, das lose unmittelbar unterhalb des Kugelstückes oder -kückens 111 in der erweiterten Gehäusebohrung 103 angordnet und in dieser durch eine O-Ring 120 um das obere Endo flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Der Ventilsitz 114 ist in seiner Aufnahmebohrung 118 vorzugsweise mittels einer Feder abgestützt und ist darin flüssigkeitsdicht abgedichtet mittels eines O-Ringes 122.
Zwei Paare aufwärtsgerichteter Vorsprünge 123 und 124 (wobei lediglich oin Vorsprung von jedem Paar zu erkennen ist) sind auf gegenüberliegenden Seiten des oberen Endes des Rohrstückes 119 angebracht, um den Ventilsitz 114 und das Kugolstück oder -kücken 111 gegeneinander zu verspreizen, wobei jodor dieser Vorsprünge seitlich von dor Mittelachse versetzt ist und sich längsseits aufwärts erstreckt zu don gegenüberliegenden Seiten der abwärtsgerichteten Vorsprünge 116. Jeder zusammengehörende Satz dor Vorsprünge 116, 123 und 124 ist so angeordnet, daß ihre gegenüberliegenden Längskanten in gegenseitiger Nebeneinanderlage angeordnet sind. Nach innen hervorspringende Querstifte 125 (von denen nur einer zu sehen ist) an don freien Enden der unteren Vorsprünge oder Ansätzo 124 sind parallol angeordnet zu der Actsc der Zapfen 117, jedoch im Längsabstand darunter und atwas nach einer Seite versetzt. Die freien Enden dieser Stifte 125 sind aufgenommen in ziemlich kurzen, schrägverlaufenden Nuten 126, von denen nur eine dargestellt ist und die in don danebenliegenden Außenflächen des Kugelstückes oder -kückens 111 ausgebildet sind. Die Zapfen 117 halten normalerweise das Kugelstück 111 von dem unteren Sitz 114 entfernt, so daß dazwischen solange ein ringförmiges Spiel verbleibt, wie das Kugelstück sich in seiner geschlossenen Stellung befindet, wie in Fig. 2 C zu erkennen.
Wenn das Kugelstück 111 gegen das Rohrstück 119 und den Ventilsitz 114 bewegt wird, wird somit die Kugel dadurch die Stifte 125 und die Schlitze 126 um ihre Zapfen 117 im Uhrzeigersinne gedreht, wie in der Zeichnung zu sehen. Der gegenseitige Eingriff der nebeneinanderliegenden Ränder oder Kanten der Vorsprünge 116, 123 und 124 hindert natürlich den Dorn und das Rohrstück 119 an einer Relativdrehung zueinander und begrenzt ihre Relativbewegung auf eine geradlinige Bewegung. Die geneigten Nuten 126 müssen natürlich eine ausreichende Länge haben, um die Querstifte 125 aufzunehmen, wenn sich das Kugelstück 111 um den halben Weg zwischen seiner völlig geschlossenen und seinor völlig offonan Stellung gedreht hat.
Vorspann- oder Druckeinrichtungen, wie eine Druckfeder 127 (Fig. 2 D) sind vorgesehen, die rings um das ftohrs stück 119 angeordnet ist zwischen im Abstand voneinander angeordneten, ringförmigen Widerlagerteilen 128 und 129, die gleitbar angeordnet sind und durch eine äußere Schule ter 130 an dsm unteren Ende des flohretückes 1119 abgestützt sind. Eine einwärte gerichtete Gehäuseschulter 131 ist in geeigneter Weise angeordnet, um normalerweise mit d r ob ren Stirnfläche des oberen Widerlager- oder Anschlagteiles 128 in Eingriff zu stehen, wenn sich das Bohrlochwerkzeug 10 in der in Fig. 2 A bis 2 D gezeigten Stellung befindet.
In dieser Stellung des Bohrlochwekzeuges 10 ist die obere Stirnfläche des unteren Widerlager- oder Anschlagstückes 129 in einem Abstand oberhalb der Gehäuseschulter 104 angeordnet, der gleich dom Längsabstand der öffnungen 106 und 107 ist, wenn diese sich in der in Fig. 2 C gezeigten Stellung befinden. In ähnlicher Weise wird dieser gleiche Längsabstand zwischen der oberen Stirnfläche des oberen Widerlager- oder Anschlagstückes 128 und der' unteren Stirnfläche eines im Durchmesser erweiterten Abschnittes oder einer Schulter 132 an dem oberen Ende des Rohrstückes 119 aufrechterhalten. Die Schulter 132 ist natürlich entsprechend bemessen, um frei durch die ringförmige Gehäuse schulter 131 hindurchzupassen. Darüber hinaus sind diese Längsabstände - aus später verständlichen Gründen - vorzugsweise etwa Obgleich dem Längsabstand zwischen der oberen Stirnfläche der Gehäuseschulter 69 und der unteren Stirnfläche dor unteren Schlitzmutter 64 (Fig. 2A), wenn diese Schlitzmutter mit den Dorngewindegängen 73 in Eingriff steht.
Demgemäß sind beide Ventileinrichtungen 25 und 26 geschlossen, wenn sich der Dorn 19 in seiner ausgezogenen Stellung gegenüber dem Gehäuse 20 befindet, wie in Fig. 2 A bis 2 D gezeigt. Durch Abwärtsbewegen des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 um den oben erwähnten Längsabstand in seine Zwischen stellungen (mit dem Führungsstift 46 bei "B" in Fig. 7, wie im folgenden im einzelnen beschrieben), werden die ersten Ventileinrichtungen 25 jedoch geöffnet, um eins Flüssigkeitsverbindung von der erweiterten Gehäuse bohrung 103, durch das Spiel zwischen der Kugol 111 und dem Ventilsitz 114 und durch die Öffnungen 106 und 107 in die Zentralbohrung 23 des Domes 19 zu schaffen. Die zweiten Ventil einrichtungen 26 sind natürlich in dieser Zwischenodor Mittelstellung des Dornes 19 noch geschlossen. In ähnlicher Weise wird, wie im folgenden im einzelnen beschrieben, wenn einmal die untere Schlitzmutter 64 von den Gewindegängen 73 gelöst ist, eine weitere Abwärtsbewegung des Dornes 19 (um den Führungsstift in die Stellung "E" in Fig. 7 zu bringen) die erste Ventileinrichtung 25 wieder schließen und die zweiten Ventileinrichtung 26 öffnen, wenn der Dorn seine unterste, völlig zusammengeschobene Stellung erreicht. In dieser letzteren Stellung ist ein voller Öffnungsdurchlaß geschaffen durch das Werkzeug 10, da der Durchlaßkanal 112 in dem Kugelstück 111 in Ausrichtung mit der zentralen Dornbohrung 23 gedreht worden ist.
Solange wie die untere Schlitzmutter 64 in Eingriff mit den Dorngewindegängen 73 bleibt, kann somit der Dorn 19 in Längsrichtung eine Strecke bewegt werden, die gleich dem Abstand zwischen der unteren Schlitzmutter und der Gehäuseschulter 69 ist. Diese Strecke oder Entfernung ist auch gleich dem Längsabstand zwischen den beiden Stellungen des Führunsstiftes 46, die bei "A" und "B" in Fig. 7 dargestellt sind. Somit werden durch einfaches Abwärtsbewegen dos Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse ie Öffnungen oder Durchlässe 106 und 107 geöffnet. Edernaus werden durch Rückkehr des Domes 19 in seine anfängliche aussinandergEzogene Stellung (wie in Fig. 2 A bis 2 D gezeigt) die Öffnungen oder Durchlässe 106 und 107 wieder geschlossen. Somit arbeitet die untere Schlitzmutter 64 mit den Gehäuse schultern 68 und 69 zusammen, , damit der Dorn 19 ausreichend hin- und herbawegt werden kann, um die erste Ventileinrichtung 25 wahlweise zu öffnen und zu schließen ohne Öffnen der zweiten Ventileinrichtung 26.
In Fig. 6 A bi 6 D ist das Bohrlochwekzeug 10 schematisch dargestellt, um seine verschiedenen Stellungen während eines typischen Arbeitsablaufes darzustellen. Um die Erläuterung der Positionisreinrichtungen 27 und 28 gemäß der Erfindung zu erleichtern, sind die Bewegungs-Verzögerungseinrichtung 31 und die Vorspann- oder Druckeinrichtung 30 nicht in Fig. 6 A bis 4 D dargestellt worden.
Es versteht sich jedoch, daß eine Abwärtsbewegung dos Dornes 19 durch die Bewegungs-Verzögsrungseinrichtung 31 geregelt wird, bis die Oberseite der Hülse 87 in den erweiterten Raum 102 (Fig. 29) eingetreten ist. Ebenso sei daran'erinnert, daß die Vorspanneinrichtung 30 eine aufwärts gerichtete Kraft auf den Dorn 19 und eine gleiche, jedoch abwärts gerichtete Kraft auf das Gehäuse 20 während der gesamten Betätigung des Bohrlochwerkzeuges 10 ausübt.
In Fig. 6A ist das Bohrlochwerkzeug 10 mit dem Dorn 19 in seiner obersten ausgezogenen Stellung gegenüber dem Gehäuse 20 gezeigt, wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 A bis 2 D beschrieben. Dio erste und die zweite Ventileinrichtung 25 und 26 sind geeschlossen, um die Flüssigkeitsverbindung durch die Dornbohrung 23 abzusperren, wenn die Werkzeuge 10 bis 13 in der verrohrten Tiefbohrung 15 (Fig. 1) in Stellung gebracht werden. Aus Fig. 6 A ist auch zu erkennen, daß, obgleich dai obere Kupplungsteil 32 außer Lingriff ist, das untere Kupplungsteil 36 in Eingriff steht, um die von dem Rohrstrang 14 her ausgeübte Drehung durch das Bohrlochwerkzeug 10 und dann auf die anderen, darunter befindlichen Wsrkzeuge 11 bis 13 zu übertragen. Dementsprechend können die Werkzeuge 10 bis 13, wenn das Bohrlochwerkzeug nach dor Erfindung in der in Fig. 6 A gezeigten Stellung gesichert ist, in jeder gewünschton Teufe in der verrohrten Tiefbohrung 15 in Stellung gebracht werden.
Sobald die Bohrlochwekzeuge 10 bis 13 eine gewünscht Stellung in der Tiefbohrung 15 erreicht haben, werden sie augenblicklich angehalten und der Rohrstrang 14 wird so manipuliert oder betätigt, wie es erforderlich ist, um den Packer 13 zu setzen und das Bypaß-Ventil 11 zu schließen. Obgleich andere Werkzeuge für ihre Betätigung von verschiedenen Bewegungen Gebrauch machen können, wird bevorzugt, das Bypaß-Ventil 11 und den Packer 13 so anzuordnen, daß die Positioniereinrichtungen, wie beispielsweise "J-Schlitz"-Systeme (nicht gezeigt), in jedem Werkzeug gemeinsam zusammenwirken, um des Bypaß-Ventil zu schliessen, wenk der Packer gesetzt ist. Haben die Werkzeuge 11 und 13 in dieser Weise angeordnete zusammenwirkende "J-Schlitz"-Systeme, es wird dementsprechend der Rohrstrang 14 etwas angehobe@ und im Uhrzeigersinn gedreht, um das Sypaß-Ventil und de@ deker von der "J-Schlitz"-Steuerung zu lösen. Sodann w@@@ der Packer 13 durch Ein- oder Durchhängen mindester@@@ Teiles des Gewichtes des Rohretrenges 14 gesetzt und des Sypaß-Ventil 11 wird geschlossen. Es sei daren er innert, daß der Dorn sich gegebüber dem Gehäuse 20 nicht abwärtsbewegen kann, bis die auf den Dorn durch die Vorspann- oder Druckbelastungseinrichtung 30 ausgeübte aufwärts@@ichtets Kraft überounden ist.
Wenn der Packer 1b gesetzt ist, so ist er in der Lags, das gesamte Gewicht der Bohrlochwekzeuge 10 bis 12 und das Rohrstranges 14 oberhalb von ihm abzufangen. Das Gehäuse 20 des Bohrlochwerkzeuges 10 wird jetzt natürlich gegenüber der Verrohrung 16 festgelegt sein, bis der Packer wieder gelöst wird. Es sei außerdem auch noch daran erinnert, daß die Vorspann- oder Druckbelastungseinrichtung 20 ebenfalls dahin wirksam ist, eine wesentliche Abwärtskraft durch das Gehäuse 20 aufrechtzuerhalten, um damit beizutragen, den Packer 13 in seiner Setzstellung zu halten.
Der Dorn 19 des Werkzeuges 10 kann somit jetzt gegenüber dem jetzt feststehenden Gehäuse 20 bewegt werden durch entsprechende Bewegungen des Rohrstranges 14, um das Werkzeug in seine verschiedenen Arbeitsstellungen zu bringen.
Dementsprechend wird, wie in Fig. 6 B gezeigt, eine ausreichende Belastung des Dornes 19 zum Setzen des Packers 13 den Dorn eine kurze Strecke abwärtsbewegen (wie durch Pfeile 133 gezeigt), bis die untere Schlitzmutter 64 an der aufwärtsweisenden Schulter 69 zur Anlage kommt. Diese Abwärtsbewegung wird jedoch durch die Bewegungs-Verzögerungseinrichtung 31 verzögert und ferner erfordert sie eine ausreichende Belastung des Domes 19, um zumindest die auf den Dorn durch die Vorspann- oder Druckbelastungseinrichtung 30 ausgeübte aufwärtsgerichtete Kraft zu überwinden. Fig. 6 B ist jedoch zu entnehmen, daß diese anfängliche Abwärtsbewegung des Dornes 19 lediglich die Ventileinrichtung 25 öffnet und das untere Kupplungstoil 36 löst. Aufgrund der Positioniereinrichtung 28 nach der Erfindung bewirkt eine Abwärtsbewegung und Drehung des Rohrstranges 14 in diesen beiden ersten Arbeitsstellungen des Werkzeugs 10 nur das Setzen des Packers 13, das Schließen des Bypaß-Ventils 11 und ein öffnen der Ventileinrichtung 25, ohne die Gefahr in sicn zu bergen, daß die Ventileinrichtung 26 durch Über@ewegung des Dornss 19 vorzeitig geöffnet werden könnte.
r ig. 6 B ist auch zu entnehmen, daß eine weitere Abwärtsbewegung des Dornes 19 gegenüber dem Gehäuse 20 nicht möglich ist, solange wie die untere mutter 64 gegen die Gehäuseschulter 69 stößt. 4ndererseits ist eine Aufwärtsbewegung des Dornes 19 ohne Behinderung möglich, falls es 2.B. erforderlich sein sollte, das untere Kupplungsteil 36 wieder in Eingriff zu bringen, um von dem Rohrstrang 14 her durch das Gehäuse 20 eins Drehung auf die Werkzeuge 11 bis 13 zu übertragen.
Wenn die Ventileinrichtungen 25 geöffnet sind, bofindet sich der Führungsstift 46 in seiner Stellung "B", wie in Fig. 7 gezeigt. Dor Dorn 19 kann jedoch nicht weiter abwärts bewegt werden, um beispielsweise den Führungsstift 46 in seine Stellung "E" zu bringen, da dio untere Stirnfläche der unteren Schlitzmutter 64 nicht gegen die Gehäuseschulter 80 gestoßen ist.
Ein typischer Bohrlochtest umfaßt üblicherweise eine oder mehrere Mesaungen des sogenannten "shut-in"-oder Schließdruckes der untersuchten Formationsschicht, der Messung dieses Druckes und anderer Drücke sind a@@@ o@@@@ore Druckaufzeichnungsgeräts (schematisch bei @@@@a@gt) unterhalb der Ventileinrichtungen 25 und Z@@@@@ehen. Falle gewünscht, können diese Druckaufze@@@gsgeräte "P" so angeordnet sein wie in der noch @@webenden USA-Patentanmeldung Nr. 620 @@@ @@ammelderin ebenfalls am 6. März 967 eingereicht wund gezeigt, für eine selektive Aurlösung oder gabe vem dem Werkzeug 10 durch Of@@@ der Ventilein rechtung 26. Auf jeden Fall wird zur Mes@und des Schließde@@es der Dorn 19 aufwärtsgezogen, um die Ventileinrichtung 25 wieder zu schließen. Sobald sich de Führungsstift 46 in seiner Stellung bei "B" in @utsystem 47 befindet, bringt eine Aufwärtsbewegung des Dornes 19 den Führungsstift in das obere Ende der Längsnut 53. Durch Ausdehnen oder Erstrecken der unteren Wandung 134 der Vertiefung 55 zu einer Endstelle 135 über das untere Ende der Nut 56 hinaus wird ein gerader Aufwärtszug an dem Dorn 19 zuverlässig bewirken, daß der Führungsstift 46 eher in die Nut 53 als in die Nut 52 gelangt.
Der Dorn 19 wird daher angehoben, bis der Führungsstift seine Stellung "C" in dem kurzen Schlitz 57 erreicht.
Dies bringt natürlich auch die obere Stirnfläche der Schlitzmutter 64 wieder in Berührung mit der Gehäuseschulter 68 und schließt wieder die Öffnungen oder Durchlässe 106 und 107.
Es sei auch daran erinnert, daß die Hülse 45, wenn der Führungsstaft 4 einge@ in @t @@ @@@ geeigne@@s Stellung gebracht wird, @@@@@ die Dorn @@@@@ 92 mit ihren entsprechenden Set@@@ @ischlinden 61 aus@@@ntet sin und sich die Vorsprunge ü@@@@ wie Schulter 60 @@@@usbewegen innen.
Obgleich die V@@@ @@@richt @@ Au@@ @ic@@, in dem der Führungsstift eine S @@@@ sicht und in dem mit der anfangliche @ch@@@ei@@@ @@@@@@ wegen@@@ wird, @@ erwünscht, während der Messung eine abw@@@@ @@@@h@@@ Kraft auf den Packer 13 aufrec@@@@ @@@halten S@@@@ @@ erw@@ts besprochen, die Hülser @@@ter 60 eine g@@@@eie Stellung zu den Unterseiten der @rsprünge 62 ge@@cht, so daß eine geringfügige Abwärt@@@wagung des Dornes 19 die Vorsprünge 62 in Berührung @@@ der Schulter 60 @@ingt. Wenn die Dornvorsprünge 62 an@@@ Schutler 60 an @@@en wird eine auf den Rohrstrang 14 ausgeübte abwarte gerichtete Kraft durch die Hülse 45 auf das Gehäuse 20 und weiter abwärts auf die darunter befindlichen Werkzeuge 11 bis 13 übertragen. Es sei auch bemerkt, daß in dieser Stellung die Dornkeile 41 wieder in die Schlitze 40 in dem Ringstück 36 eingreifen, damit bei Bedarf durch das Werkzeug 10 eine Drehung auf die Werkzeuge 11 bis 13 übertragen werden kann. Es sei daran erinnert, daß die Dornvorsprünge 62 sich nicht in Deckung mit den Schulterschlitzen 61 befinden, wenn der Führungsstift 46 sich in der Nut 9 befindet 'is am besten in Fig. 7 zu erkennen, Ist die obere Oberfläche der guerverlaufenden Nut 51 geneigt und, wie bei 106, über die Nut 57 hinaus verlängert, um den Führungsstift 46 an einem Wiedereintreten in die Nut 53 zu hindern, wenn der Dorn 19 abwärtsbewegt wird, um den Führungsstift von seiner Stellung "C" wieder in seine Stellung "D" zu bringen. Somit wird eine gerade Abwärtsbewegung dos Domes 19 die Oberfläche 136 in Berührung mit dem Führungsstift 46 bringen und die Hülse 45 ausreichend drehen, um den Führungsstift in seine Stellung "D" in den Nuten 59 zu bringen. Dies läßt die Ventileinrichtung 25 noch geschlossen und gestattet, wie am besten in Fig. 6 C zu erkennen, die Übertragung einer abwärts gerichteten Kraft durch die Vorsprünge 62 und die Hülse 45 auf das Gehäuse 20.
Nach Durchführung einer geeigneten Anfange-Schließdruckmessung wird bei einem solchen Test üblicherweise so vorgegangen, daß das Testventil wieder geöffnet wird und die Bohrung eine Zeitlang fließen läßt. Dementsprechend wird, wie Fig. 7 zu entnehmen, der Führungsstift 46 durch leichtes Anheben des Domes 19 wieder in Anlage gebracht gegen die untere, schräg abwärts gerichtete Oberfläche 137 der querverlaufenden Nut 51, um die Hülse 45 ausreichend zu drehen, damit der Führungsstift in seine Stellung "A" zurückgebracht wird. Sodann wird, wic bei dem anfänglichen Betätigungsvorgang, eine Abwärtsbewegung des Dornes 19 die Ventileinrichtung 25 wieder öffnen, (SteLlung "B"). Somit kann durch abwechselndes Absenken und Anheben des Domes 19 jede Anzahl von Schlioß- und Fließdruckuntersuchungen durchgeführt werden. Darübsr hinaus stellt jede Längsbewiegung des Domes 19 eine ausgosprochene und leicht zu erkennende Anzaige an der Erdoberfläche dar, wenn der Dorn die eine oder die andere Endstellung erreicht.
Nach Durchführung sämtlicher Testo bevorzugt man üblicherweise, dio volle Bohrung des Werkzeuges 10 zu öffnen, entweder um weitere Operationen -für die In-Betriebnahme der Bohrung durchzuführen odor um die Druckaufzeichnungsgeräte P" wieder zurückzuholen.
Somit ist es entsprechend den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung für eine weitere Abwärtsbewegung des Domes 19 erforderlich, zuerst das untere Dorngewinde 73 von der unteren mutter 64 abzuschrauban. man muß sich natürlich vergegenwärtigen, daß ein Ab- oder Herausschrauben des Dornes 19 gemeinhin dazu führen würde, daß sich der Dorn abwärtsbewegt und die untere Schlitzmutter 64 auf der ihr zugeordneten unteren Gehäuseschulter 69 aufruhen läßt. Aus Gründen der Bedienung zieht man es jedoch vor, einen Teil der auf dem Dorn 19 ruhenden abwärts gerichteten Last bei Drehung des Rohrstranges 14 aufzufangen, Dies geschieht, indem der Rohrstrang 14 etwas angehoben wird, wobei jedoch noch ein ausreichendes Gewicht auf dem Dorn 19 gelassen wird, um die Kraft der Vorspann- oder Druckbelastungseinrichtung 30 zu überwinden, wobei das zusätzliche Gewicht natürlich die Bewegungs-Verzögerungseinrichtung 31 nur langsam überwindet.
Somit ist eine ausreichende Zeit gegeben, damit die untere Schlitzmutter 64 die Dorngewindegänge 73 emporsteigen kann, bevor die Bewegungs-Verzögerungseinrichtung 31 überwunden ist.
Somit wird, wie am besten in Fig. 6 D zu erkennen, eine Drehung des Dornes 19 in der geeigneten Richtung (wie durch Pfeils 138 gezeigt) in Zusammenwirken mit der Hgmm-oder Bewegungsverzögerungseinrichtung 31 stattdessen die futter 64 die Dorngewindegänge 13 emporsteigen lassen und den Dorn im wesentlichen in der gleichen Längsstellung wie zuvor belassen. Die mutter 64 kann sich natürlich wegen der Keile 66 (Fig. 5) nicht drehen, wird jedoch nichtsdestoweniger die Gewindegänge 73 emporsteigen, wenn sich der Dorn 19 relativ zu der Schlitzmutter droht.
Wenn die untere Schlitzmutter 64 von den unteren Dorngewindegängen 73 freigekommen ist, kann sich der Dorn 19, insoweit es die Hemmeinrichtung 31 zuläßt, frei abwärtsbewegen.
Kommt das obere Ende der Hülse 07 in den Gehäuseabschnitt 102 mit erweitertem Durchmesser, so bewegt sidh der Dorn 19 schnell abwärts (wie durch den Pfeil 139 gezeigt) in die in Fig. 6 D gezeigte Stellung. Diese plötzliche Bewegung ruft einen beträchtlichen Stoß hervor, der leicht an der Erdoberfläche festgestellt werden kann. Wie in Fig. 6 D zu erkennen, bringt die Bewegung des Domes 19 in diese Stellung gleichzeitig die oberen Dorngewindegänge 72 in Gewindeeingriff mit der oberen Schlitzmutter 63, bewegt die Dornöffnungen 106 unter die Hülsenöffnungen 107 und dreht das Kugelteil 111 in eine Stellung, in der sein Durchlaßkanal 112 mit der Dornbohrung 23 koaxial ausgerichtet Ist. Falls erforderlich, wird der Rohrstrang 114 sodann ein- oder zweimal gedreht, um den Eingriff des oberen Kupplungsteiles 32 sicherzustellen. Ist das Kupplungsteil 32 in Eingriff, so ergibt dies auch eine positive Anzeige an der Erdoberfläche, daß das Kugelstück 111 geöffnet ist und daß der Dorn 19 und das Gehäuse 20 drehfest miteinander verbunden sind.
Zum Verdrehen des Kugelstückes 111 in seine offene Stellung muß sich das Kugel stück mit einer ausreichenden Kraft gegenüber dem Rohrstück 119 abwärtsbewegen, damit die Kämm- oder Eingriffswirkung der Querstifte 125 in den Schlitzen 126 das Kugelstück um seine Zapfen 117 dreht.
Diese aufwärts gerichtete Kraft wird natürlich von der Feder 127 geliefert, die, wie am besten in Fig. 6 C und 6 D zu erkennen, zunehmend zusammengedrückt wird, bis sie eine ausreichende Widerstandskraft entwickelt, um das .Kugelstuck 111 gegen die durch den oberen Ventilsitz 113 erzeugten Reibkräfte zu drehen, Außerdem ist festzustellen, daß die Feder 127 keine aufwärtswirkende Kraft entwickeln kann, bis der untere Anschlag 129 an der Gehäuseschulter 104 zur Anlage gekommen ist. Dann wird die Feder 127 bei weiterer Abwärtsbewegung des Dornes 19, wie in Fig. 6 D zu erkennen, zunehmend zusammengedrückt, um eine entsprechend zunehmende aufwärts geRichtete Druckkraft durch den oberen Anschlag 128 auf die Schulter 132 des Rohrstückes 119 auszuüben.
Wie die Abwärtekraft 139 auf den Dorn 19 zunimmt, so wird die Abwärtsbewegung des Rohrstückes 119 durch die Kraft der Feder 127 gehemmt oder gebremst, da die Schulter 132 dazu tendiert, den Anschlag 128 unter die Gehäuseschulter 131 zu bewegen. In einigen Fällen wird die resultierende Kraft der Feder 127 ausreichen, um das Kugelstück 111 zu drehen, bevor sich das Rohrstück 119 weit genug abwärtsbewegt, um den Anschlag 128 unter die Schulter 131 zu schieben. Um die Funktionsweise der Feder 127 hinsichtlich der Übertragung oder Zufuhr der Drehkraft auf das Kugelstück 111 hervorzuheben, ist der Anschlag oder das Widerlagerstück'128 etwas unterhalb der Gehäuseschulter 131 in Fig.
6 D gezeigt. Es ist auch zu beachten, daß sich das Kugelstück 111 bei seiner Drehung etwas abwärtsbewegt in Sitzberührung mit dem unteren Sitz 114. Ist das Kugelstück 111 einmal gedreht, so nehmen die Sitze 113 und 114 ihbe abdichtende Sitzstellung an den gegenüberliegenden Enden des Durchlaßkanals 112 ein, um Flüssigkeiten in der Dornbohrung 23 an dem Eindringen in den erweiterten Raum 103 zu hindern.
Da die Öffnungen 106 und 107 nicht länger in Deckung sind, werden Feststoffe oder Flüssigkeiten in der Dornbohrung 23 gleichermaßen vom Eindringen in den erweiterten Raum 105 abgesperrt.
Wenn sich das Werkzeug 10 in der in Fig. 6 D gezeigten Stellung befindet, wird der Dorn d-urch den Eingriff der oberen Dorngewindegänge 72 in die obere Schlitzmutter 63 an einer Aufwärtsbewegung gehindert. Eine Freigabe der Gewindegänge 72 von der mutter 63 könnte natürlich erreicht werden durch Drehen des Dornes 19, würde nicht der Eingriff des oberen Kupplungsteiles 32 nunmehr eine weitere Drehung des Dornes gegenüber dem Gehäuse 20 verhindern. Hat der Dorn 19 einmal seine unterste, in Fig. 6 D gezeigte Teleskopstellung erreicht, so ist das Werkzeug in dieser Stellung verriegelt mit geöffnater Kugelventileinrichtung 26 und geschlossener Hülsenventileinrichtung 25. Dies schafft einen im wesentlichen durchgehenden und ununterbrochenen Durchlaß von dem Rohrstrang 14 für die Einführung verschiedener nicht|gezeigter Bohrlochwerkzeuge, für Flüssigkeitan zum Fertigstellen der Bohruny, wie Zement oder Aufbrechflüssigkeiten, die hohe Durchflußraten erfordsrn, und für andere Zwecke, die sich während typischer Hilfs- oder BohrlochfertigstellungsarbeSten ergeben können. Die Werkzeuge 10 müssen zur Erdoberfläche zurückgeholt werden, um den Dorn 19 in seine Ursprungsstellung zurückzubewegen. Um dies zu tun, wird das obere Kupplungsteil 32 schnell gelöst durch Entfernen der Gewindemutter 35 und durch Aufwärtsschieben des Ringteiles, um die Vorsprünge 33 aus den Schlitzen 34 zu lösen.
Der ringförmige Abstandhalter 70 wird dazu verwendet, den Dorn 19 daran zu hindern, daß er aufwärtsbewegt wird, wenn einmal das Kugelventil 111 geöffnet ist und die oberen Dorngewindegänge 72 mit der oberen Schlitzmutter 63 in Eingriff gekommen sind, wie in Fig. 6 D gezeigt.
Durch Weglassen dieses Abstandhalters 70 könnte daher der Dorn 19 eine ausreichende Strecke aufwärtsbewsgt werden, um die Vorsprünge 33 aus ihren Aufnahmeschlitzen 34 zu lösen.
Diese Bewegung würde jedoch unzureichend sein, um zuzulassen, daß entweder das Kugelstück 111 in seine geschlossene Stellung zurückgedreht wird, oder auch unzureichend für die Wiederausrichtung der Öffnungen 106 und 107, wie in Fig. 6 8 gezeigt, solange wie der Dorn 19 nicht gedreht worden ist. Wenn die Vorsprünge 33 frei von ihren Schlitzen 34 wären, könnte jedoch der Dorn 19 ausreichend gedreht werden, um die obere Schlitzmutter 63 von den Dorngewindegängen 72 zu lösen und zuzulassen, daß die Ventileinrichtungen 25 und 26 so viele male wie gewünscht abwechselnd geöffnet und geschlossen werden zwischen den in Fig. 6 B und 6 D gezeigten Stellungen.
Außerdem könnte bei Fortlassen des Abstandhalters 70 der Dorn 19, wenn er einmal ausreichend gedreht ist, um die obere Schlitzmutter 63 von den oberen Dorngewindegängen 72 zu lösen, ebenfalls in eine der in Fig. 6 A und 6 C gezeigten Stellungen zurückgebracht werden.
Ein Weglassen des Abstandhalters 70 ist jedoch nicht sehr erwünscht, wenn das Bypaß-Ventil 11 und der Packer 13 von der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Bauart sind. Im Anschluß an einen sogenannten "Einpreßvorgang ist es beispielsweise zumeist wichtig, den in dem Rohrstrang 14 verbliebenen Überschußzement schnell aufzuspülen durch Unterdrucksetzen der Bohrlochspülung in dem Bohrlochringraum-und durch Eindrücken dieser Flüssigkeiten in das untere Ende des Rohrstranges und in diesem aufwärts.
Ein Zugang zu dem Rohrstrang 14 wird typischerweise erzielt entweder durch Lössn des Packers 13 aus seiner Setzstellung oder, als letzte maßnahme, durch Öffnen des Bypaß-Ventils 11, wenn sich der Packer nicht einfach aus seiner Setzstellung lösen lassen sollte. Es versteht sich natürlich, daß in jedem Falle die Kugelventileinrichtung 26 offengelassen werden muß, um eine hohe Durchflußrate dieser Flüssigkeiten zu erhalten. mit Bypaß-Ventilen und Packern der beschriebenen Bauart muß der Rohrstrang 14 jedoch üblicherweise mindestens teilweise gedreht und dann mit beträchtlicher Kraft angehoben werden, um entweder das Bypaß Ventil 11 zu öffnen oder den Packer 13 aus seiner Setzstellung zu lösen. Diese Bewegungen könnten daher dazu dienen, die Kugelventileinrichtung 26 wieder zu schließen und den verlangten Spülvorgang zu verhindern, wenn entweder der Packer 13 oder das Bypaß-Ventil 11 nicht vollständig frei von Fremdmaterial und leicht bewegbar wären. Wenn auch der Packer 13 und das Bypaß-Ventil 11 von einer Art sind, die lediglich einen geraden Aufwärtszug erfordert, um den Packer aus seiner Setzstellung zu lösen oder das Bypaß-Ventil zu öffnen, so wird das Vorhandensein des Abstandhalters 70 doch vorgezogen, damit das Kugelstück 111 fraglos sicher in seiner Offenstellung verbleibt, wenn das Werkzeug 10 in die in Fig. 6 D gezeigte Stellung bewegt ist.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die dargestellte Anordnung des Nutsystems 47 der Positioniereinrichtung 27 zuläßt, daß die Hülsenventileinrichtung 25 durch Hin- und Herbewegen des Dornes 19 wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann. Darüberhinaus wird durch geeignete Anordnung solcher Anschläge, wie die OberFlächen 134 und 136, neben dem Eingang einer dieser Nuten (z.B. Nut 59), wenn der Dorn 19 für die Rückführung des Führungsstiftes 46 (z.B. von der Stellung "C" in die Stellung "dz') bewegt wird, die Längsbewegung des Dornes dazu führen, daß der Führungsstift die folgende Stellung erreicht.
Ein einwandfreies Funktionieren der Positioniereinrichtung 27 nach der Erfindung erfordert jedoch, daß der Dorn 19 in Längsrichtung mit einer geringen oder völlig ohne Drehung bewegt wird, solange die untere Schlitzmutter 63 in Gewindeeingriff mit den unteren Dorngewindegängen 73 steht.
Für den Fachmann ist es jedoch klat, daß beim Instellungsbringen der Werkzeuge 10 bis 13 in der Tiefbohrung 15 in dem Rohrstrang 14 oftmals Torsionskräfte entwickelt werden. Obgleich somit absichtlich keine Drehung auf den Rohrstrang 14 an der Erdoberfläche während der Betätigung des Werkzsuges 10 ausgeübt wird, können von dem Rohrstrang ausreichende Torsionskräfte gespeichert worden sein, um den Dorn 19 bei seiner Längsbewegung von der Oberfläche her mindestens teilweise zu drehen.
Sollte sich der Dorn 19 im Uhrzeigersinne drehen, wenn er angehoben wird, um den Füffrungsstift 46 von seiner Stellung "8" in seine Stellung "C" zu verlagern, so könnte der Fall eintreten, daß der Führungsstift das Ende 135 der Oberfläche 134 verlassen und wieder in die Nut 52 eintreten könnte, statt in die Nut 53 bewegt zu erden (Fig. 7). Sollte dies eintreten, so würde der Führungsstift 46 in seine Stellung "A ohne Wissen der Bedienungsperson zuruckkehren.
Wenn der Dorn 19 dann wieder abgesenkt würde, mit der Absicht, den Führungsstift 46 von seiner Stellung "C" in seine Stellung "D" zu verschieben, so würde der Führungsstift statt dessen in seine Stellung 8" zurückgebracht werden. Statt das die Ventileinrichtung 25 für die Durchführung einer Schließdruckmessung geschlossen würde, würde sie somit wieder geöffnet werden. Ähnliche Fehlfunktionen aufgrund von Rest-Torsionsbewegungen des Dornes 19 könnten ebenso-gut an anderen Stellen in der Arbeitsaufeinanderfolge der Werkzeuge 10 eintreten.
Um eine einwandfreie Betriebsweise der Positionierein richtung 27 sicherzustellen, sind daher Stop- oder Anschlageinrichtungen vorgesehen, um eine unzulässige Drehung des Dornes zu verhindern, durch die der Führungsstift 46 bei Betätigung des Werkzeuges 10 in eine unkorrekte Stellung gebracht wird. Die Stop- oder Anschlageinrichtungen können beispielsweise als ein einwärts gedrückter Keil 140 an der Hülse 45 und eine Vielzahl senkrecht angeordneter Anschläge oder Schultern 141 bis 144 an dem Dorn 19 ausgebildet sein.
Wie am besten in Fig. 8 zu erkennen, ist der Keil 140 auf recht angebracht in einer Längsvertiefung 145 der Hülse 45, diametral gegenüber dem Führungsstift 46. Obgleich der Keil 140 in Fig. 2 A zur besseren Darstellung der Erfindung gezeigt worden ist, ist er tatsächlich winkelmäßig so orientiert,' wie in Fig. ß gezeigt. Eine gebogene Feder 146 oder eine ähnliche Druckeinrichtung hinter dem Keil 140 drückt diesen normalerweise in Berührung mit demjenigen Teil des Dornes 19, der sich diametral gegenüber dem Nutsystem 47 befindet.
Die erste Anschlagschulter 141 an dem Dorn 19 befindet sich etwa in der gleichen Höhe wie der erwiterte Abschnitt 55 dea Nutsystems 47 und etwa diametral gegenüber davon. Fig. 2 A, 4 und 7 ist darüber hinaus zu. entnehmen, daß die senkrechte Schulterfläche 141 in bezug auf den Keil 140 so angeordnet ist, daß sich der Dorn 19, wenn sich der Führungsstift 46 entweder in der Nut 56 oder in dem erweiterten Nutabschnitt 55 befindet, nicht ausreichend weit im Uhrzeigersinne gegenüber der Hülse 45 drehen kann, damit der Führungsstift die End-Nutoberfläche 135 passieren und wieder in die Nut 52 eintreten kann. Wenn sich der Führungsstift 46 in der in Fig. 7 gezeigten Stellung "B" befindet, so wird daher eine unbeabsichtigte Drehung des Dornes 19 im Uhrzeigersinn den Keil 140 lediglich gegen die Schulter 141 bringen und die Hülse 45 und den Führungsstift korrekt ausgerichtet in bezug auf das Nutsystem 47 halten. Eine Drehung des Dornes 19 entgeyen dem Uhrzeigersinn wird den Führungsstift 46 lediglich gegen die gemeinsame Wandung der Nuten 53 und 56 bringen, die als ein Anschlag dient, um eine Fehlausrichtung des Führungsstiftes und des Nutsystems 47 zu verhindern.
Die anderen Anschlagschultern 142 bis 144 sind in gleicher Weise in einer Höhe mit der querverlaufenden Nut 51 angeordnet, um aufeinanderfolgend den Wiedereintritt des Führungsstiftes 46 entweder in die Nut 53 oder in die Nut 59 zu verhindern, wenn der Führungsstift einmal in die Nut 57, in die Nut 59 oder in die Nut 58 eingetreten ist bei Betätigung des Werkzeuges 10. Wenn sich der Führungsstift 46 somit beispielsweise in seiner-Stellung XC" (Fig. 7) befindet, so kann eine Drehung des Dornes 19 entgegen dem Uhrzeigersinn den Führungsstift nicht wieder in die Nut 53 zurückbringen, da die Schulter 142 den ,Keil 140 erfaßt und die Nutoberfläche 136 über den Stift hält, um so den Stift beim Absenken des Dornes in seine Stellung "D" zu führen. Ebenso hindert die Schulter 143 den Führungsstift 46 an einem Wiedereintreten in die Nut 57 von der Nut 59, und die Schulter 144 verhindert ein Wiedereintreten des Führungsstiftes in die Nut 59 von der Nut 58.
In Fig. 9 ist eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 6 A eines Werkzeuges 200 gezeigt, das in der gleichen Weise wie das Werkzeug 10 ausgebildet ist bis auf die erste Positioniereinrichtung 201. Ein Vergleich von Fig. 6 A und 9 zeigt, daß die Positioniereinrichtung 201 des Werkzeuges 200 umgekehrt von der bei 27 gezeigten Einrichtung des Werkzeuges 50 ausgebildet ist. Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 6 A bis 6 D erwähnt, sind auch bei dem Werkzeug 200 Hemm- und Druckbelastung- oder Vorspanneinrichtungen vorgesehen, die jedoch in Fig. 9 nicht gezeigt sind.
Wie in Fig. 9 zu erkennen, hat das Werkzeug 200 einen Dorn 202, der in einem Gehäuse 2u3 zwischen einer auseinandergezogenen Stellung und einer völlig zusammengeschobenen Stellung, die durch die Positioniereinrichtung 201 bestimmt werden, längs bewegbar angeordnet ist. Das Werkzeug 200 ist somit mit Ausnahms der Umkehrung der die Positioniereinrichtung 201 bildenden Elemente genauso wie das Werkzeug 10 ausgebildet. Das Werkzeug 200 weist ebenso eine zweite Positioniereinrichtung 204 auf, die in der gleichen Weise wie die Positionierein richtung 28 in dem Werkzeug 10 ausgebildet und angeordnet ist. Es sei jedoch festgehalten, daß, wie in Fig. 12 der oben erwähnten schwebenden USA Patentanmeldung Nr. 620 943 gezeigt, die Positioniereinrichtung 204 ebenso umgekehrt angeordnet sein könnte, wobei die andere Positioniereinrichtung entweder wie bei 204 in Fig. 9 oder wie bei 28 in Fig. 6 A in der vorliegenden Anmeldung ausgebildet und angeordnet ist.
Alit der vorliegenden Erfindung sind positioniereinrichtungen oder Kontrolleinrichtungen geschaffen worden, um sicherzustellen, daß die teleskopartig ineinandergreifenden Teile. eines Bohrlochwerkzeuges mit einem Minimum an manipulationen oder Bedienungsschritten zuverlässig in eine bekannte gegenseitige Lage bewegt werden können. Durch Anordnung von positioniereinrichtungen gemäß der Erfindung reicht eine Längsbewegung des tragenden Rohrstranges aus, um die teleskopartig ineinandergreifenden Teile in einem Bohrlochwerkzeug zwischen zwei ausgewählten Stellungen wahlweise zu positionieren, ohne dabei die unbeabsichtigte Bewegung der Teile in eine dritte Stellung zu riskieren. Darüberhinaus wird durch Vorsehung geeigneter Einrichtungen, wie der beschriebenen Anechlagschultern, eine falsche Betriebsweise der Positioniereinrichtung sogar in solchen Fällen verhindert, wo der tragende Rohrstrang unbeabsichtigt gedreht wird, wie beispielsweise durch ein in dem Rohrstrang gespeichertes Drehmoment. Ist es dann einmal erwünscht, diese Teile in eine dritte Stellung zueinander zu bewegen, so gestattet eine Drehung des tragenden Rohrstranges eine weitere Längsbewegung des Stranges, um die teleskopartig ineinandergreifenden Teile in ihre dritte Stellung zu verschieben.

Claims

Patentansprüche

1. Betätigungseinrichtung für ein Bohrlochwerkzeug mit in Längsrichtung zwischen Längsteilstellungen teleskopartig gegeneinander bewegbaren ersten und zweiten Werkzeug teilen, die gegeneinander verdrehbar.sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Werkzeugteil durch relative Längsbewegung der teleskopartig ineinandergreifenden Werkzeugteile' zwischen ersten und zweiten der genannten Teil-, Zwischen-oder Abstandstellungen bewegbar ist, daß ein zweiter Werkzeugteil durch relative Längsbewegung der teleskopartig ineinandergreifenden Werkzeugteile in eine dritte Teil-, Zwischen- oder Abstandstellung bewegbar ist, das erste Positioniereinrichtungen auf die Hin- und Herbewegung der Teleskopteile in ihrer ersten Teilstellung ansprechen bei abwechselnder Bewegung der Teleskopteile in einer Richtung und zum wahlweisen Positionieren der Teleskopteile in ihrer zweiten Stellung auf Zwischenbewegungen der Teleskop teile in der genannten einen Richtung, und daß zweite Positioniereinrichtungen die Teleskopteile normalerweise daran hindern oder stoppen, sich von ihrer zweiten Teilstellung in ihre dritte Stellung zu bewegen, und zwar abhängig von einer Relativdrehung zwischen den Teleskopteilen, um diese freizugeben für eine Bewegung in bzw. gegen ihre dritte Teilstellung.

2. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Positioniereinrichtung eine erste Schulter auf dem ersten Teleskopteil umfaßt, dass eine zweite Schulter drehbar gelagert ist auf dem zweiten Teleskopteil und ausgebildet ist für einen Eingriff mit der ersten Schulter, wenn die Schultern winkelmäßig ausgerichtet sind und sich die Teleskopteile'in ihrer ersten TeIl- oder Zwischenstellung befinden, und daß Führungseinrichtungen die Schultern miteinander verbinden und auf Hin- und Herbewegung der Teleskopteile so zu betätigen sind, daß sie die Schultern in winkelmäßige Ausrichtung bringen für einen gegenseitigen Eingriff, wenn die Teleskopteile ihre erste Teil- oder Zwischenstellung erreichen.

3. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus einem Führungsteil besteht, das in fester Lage zu einer der Schultern angebracht ist, und ferner aus Einrichtungen, die zu den anderen Schultern fest angebracht sind und eine Nut umfassen, die für die Aufnahme des Führungsteiles ausgebildet ist und eine Kurvenoberfläche bildet, die mit dem Führungsteil zusammenwirkt, um die Schulter in winkelmäßige Ausrichtung zu bringen, wenn die Teleskopteile sich ihrer ersten Teil-, Zwischen- oder Abstandstellung nähern, und zum Bewegen der Schultern aus ihrer Ausrichtung, wenn die Teleskopteile von ihrer ersten Teil-oder Zwischenstellung wegbewegt werden.

4. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopteile mit in der einen Bewegungsrichtung wirksamen Hemmeinrichtungen ausgestattet sind.

5. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Positioniereinrichtung aus Einrichtungen besteht zum lösbaren Greifen eines der Teiles kopteile an einer ersten Stelle, die von dieser Stelle nur bei relativer Drehung zwischen den Teleskopteilen lösbar sind, und daß Anschlageinrichtungen an dem anderen der Teleskopteile vorgesehen und so ausgebildet sind, daß sie mit den Greifeinrichtungen in Berübrung kommen, wenn sich die Teleskopteile in ihrer zweiten Stellung befinden, um ihre Weiterbewegung gegen ihre dritte Stellung zu verhindern, bis die Greifeinrichtungen gelöst sind.

6. Bohrlochwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Positioniereinrichtung eine erste Schulter an dem ersten Teleskopteil umfaßt, daß eine zweite Schulter drehbar an dem zweiten Teleskopteil gelagert und für einen Eingriff mit der borsten Schulter ausgebildet ist, wenn die Schultern winkelmäßig ausgerichtet sind und sich die Teleskopteile in ihrer ersten Teil- oder Zwischenstellung befinden, und daß Führungseinrichtungen vorgesehen sind, die die Schultern miteinander verbinden und bei Hin-und Herbewegung der Teleskopteile zu betätigen sind, um die Schultern in eine inkelausrishtung zu bringen für einen gemeinsamen Eingriff, wenn die Teleskopteile ihre erste Teil-, Zwischen- oder Abstandstellung erreichen.

7. Bohrlochwerkzeug, nach Anspruch. 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aus einem Führungsstück besteht, das fest in bezug auf eine der Schultern angebracht ist, und daß Einrichtungen fest in bezug auf die andere der Schultern angebracht sind und eine Nut einschließen, die für die Aufnahme des Führungsstückes ausgebildet ist und Kurvenoberflächen bildet, die mit dem Führungsstück zusammenwirken, um die Schultern in winkelmäßige Ausrichtung zu bringen2 wenn sich die Teleskopteile ihrer ersten Teil- oder Zwischenstellung nähern, und um die Schultern aus ihrer Ausrichtung zu bewegen, wenn die Teleskopteile von ihrer ersten Zwischen- oder Abstandstellung wegbewegt sind.

8. Bohrlochwekzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die teleskopartig ineinandergreifenden Teile Bewegungs-Verzögerungs- oder Hemmeinrichtungen haben, die ihre Bewegung in der betreffenden Längsrichtung verzögern.