DE1927864C3

DE1927864C3 - Vorrichtung zum Einzementieren eines Futterrohrstranges

Info

Publication number: DE1927864C3
Application number: DE1927864*A
Authority: DE
Inventors: Lyle B. South Gate Calif. Scott (V.St.A.)
Original assignee: Byron Jackson Inc
Current assignee: Byron Jackson Inc
Priority date: 1968-06-10
Filing date: 1969-05-31
Publication date: 1974-02-21
Also published as: FR2010608A1; DE1927864B2; US3545542A; DE1927864A1; NL161543B; AT291892B; NL6908350A; NL161543C; NO130328B; USRE29830E; GB1255404A

Description

unteren Zementierstopfen angeordnet sind.

6 Vorrichtuna ..ach einem der Ansprüche 1 bis5 dadurch Gekennzeichnet, daß der fur den (210) im DurchUß (209) des unteren Zenu·«- i-i«;· vrreesehene Verschlußkcrsc-r

SÄT«! CUSe Kugel (220) ist, > fadm AufiWflen des unteren Zementierstop!ens au den Zementierschuh (S) und den dadurch be-Sfitei Druckanstieg über der Kugel verformoar und durch ^n Durchlaß (209) des Stopfenkorpers ?204) in cncn unter dem unteren Zementier- «tcmfen iß/'» angeordneten Fangkafig (212) eindrückba ' de? n,rchflußkanäle(213) für d'e durcSΐ■·" v.tffneien Durchlaß (209) des inter«. Zementier u Pfen^ Mrömende Zementschlamm,

rVom,n<ang nach einem der Ansprüche . bis 6 dadi ■■ h gekennzeichnet, daß der Dorr, (112-312) über einen eine Relativdrehung gegenüber dem Dorn gestattenden ^wirbel (112/; 312«) mit einem Adapter (114; 314) verbunden ist, der mil einem Gewinde (106; 316) aussenden Teil bti stillstehenden Zementierstopfen (BP, TP) in den Futterrohrstrang einschraubbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einzementieren eines am unteren Ende durch einen ein Rückschlagventil aufweisenden Zementierschuh verschlossenen Futterrohrstranges in ein Tiefbohrloch, bestehend aus einem mit dem Rohrstrang verbindbaren, sich in Längsrichtung darin erstreckenden Dorn, der einen axialen Durchflußkanal für die Zementschlämme aufweist, einem oberen, durch Scherstifte mit dem unteren Ende des Dorns lösbar verbundenen Zementierstopfen, einem unteren, durch Scherstifte lösbar gehaltenen Zementierstopfen, die beide einen gleitend an der Futterrohrwandung angreifenden elastisch verformbaren äußeren Körperteil und einen inneren starren Stopfenkörper mit einem axialen Durchlaß für die Zementschlämme aufweisen, einem Sitz im Durchlaß des unteren Zementierstopfens, der durch einen im Flüssigkeitsstrom mitgeführten, den Durchlaß des oberen Zementierstopfens frei passierenden ersten Verschlußkörper verschließbar ist, wobei nach dem Schließen des Durchlasses ein Abscheren der den unteren Zementierstopfen haltenden Scherstifte erfolgt, und einem Sitz im Durchlaß des oberen Zementierstopfens, der durch einen im Flüssigkeitsstrom mitgeführten zweiten Verschlußkörper verschließbar ist, wobei nach dem Schließen des Durchgangs ein Abscheren der den oberen Zementierstopfen haltenden Scherstifte erfolgt.

Bei der durch die USA.-Patentschrift 3 364996 bekanntgewordenen Vorrichtung, von der die Erfindung ausgeht, ist der obere Zementierstopfen durch Scherstifte mit einem Kupplungsring verbunden, der

juf das untere Ende einer Verlängerung des Doms Hierbei kann der Gewindeansat/des einen Stopfen-

?eschraubt ist. Der untere Zementierstopfen ist mit körpers eine mit Außengewinde versehene vermn- :inem sich aufwärts durch den oberen Zememier- dungsmanschette sein, die in einen der MoprenKorper »topfen erstreckenden Verlängerungsrohr versehen, eingeschraubt ist.

das durch Scherstifte mit federnden, am unteren Ende 5 Um die Trennung der Zementierstopfen voncinder Verlängerung des Doms vorgesehenen Fingern ander zu erleichtern, sieht die Er mdung vor. cud verbunden ist. Hier sind beide Zementierstopfen lös- wenigstens einer der axialen Durchlasse über radiale bar mit dem unteren Ende der Verlängerung des öffnungen, mit dem Rohrstrang in Verbindung stem. Doms durch Scherstifte verbunden, was einmal zu . über die der elastisch verformbare äußere ^»-«f'¹ einer verhältnismäßig aufwendigen Konstruktion io wenigstens eines der Zementierstopfenι zur um führt, zum anderen aber den Nachteil hat, daß das Stützung des Abscherens der Stifte mit Dme* oeauimit dem unteren Stopfen verbundene Verlängerungs- schlagbar ist. ._1Y:.,|.,„

rohr, mit dem er lösbar am unteren Ende der Dom- Hierbei ist es vorteilhaft, daß die den. uxiuLn

Verlängerung angebracht ist, durchbohrt werden muß, Durchgang der Stopfenkorper der Zementierstop cn wenn das Bohrloch, was oft der Fall ist, tiefer vor- 15 mit dem Rohrstrang verbindenden Öffnungen in du getrieben werden soll. Ein weiterer Nachteil dieser Verbihdungsmanschette zwischen dem oberen und bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die unteren Zementierstopfen angeordnet sind. Trennung der beiden Zementierstopfen voneinander Ein wesentliches Merkmal der Erfindung das m

dadurch erschwert wird, daß sich der Druck nicht verblüffend einfacher Weise ein Wiederoffnen des auf den vollen unteren Zementierstopfenquerschnitt *> Durchgangs im unteren Zementierstopfen nach einem auswirken kann Aufsetzen auf dem Zcmentierschuh gestattet, besteht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im darin, daß der für den Sitz im D^urch'^^s _rn ^u"¹^^ Aufbau wesentlich einfachere und wirtschaftlicher Zementierstopfens vorgesehene Verschlußkorpeunc herstellbare Vorrichtung zu schaffen, die ein leich- elastisch verformbare Kuge ist, die beim Auf.reifen teres Durchbohren der Zementierstopfen und der »5 des unteren Zementierstopfens auf den «™™"; Zementrückstände erlaubt, wenn es nach dem Zemen- schuh und den dadurch bedingten Dructanstieg,übe tiervorgang notwendig werden sollte, das Bohrloch der Kugel verformbar und durch den.IJrChIaDί dts tiefer vorzutreiben. Die Ausbildung soll so sein, daß Stopfenkörpers in einen unter dem unteren Zemen sich beim Trennen des unteren vom oberen Zemen- tierstopfen angeordneten Fangkafig eindru.ckbar st tierstopfen der Druck auf den vollen unteren Zemen- 30 der Durchflußkanäle fur die durch den &°*£™ tierstopfenquerschnitt auswirken kann. Ferner soll Durchlaß des unteren Zementierstopfens stromende der durch den Verschlußkörper gesteuerte Durchgang Zementschlamme aufweist.

durch den unteren Zementierstopfen, nachdem er Um eine Verbindung des Doms im dem Futtersich auf den am unteren Ende des Futterrohrstranges rohrstrang bei stillstehenden Zementierstop en zu erangeordneten Zementierschuh aufgesetzt hat, ohne 35 möglichen, sieht die Erfindung vor daß der Don besondere Vorrichtungen wieder geöffnet werden ^er einen eine Relat.vdrehung gegenüber dem Dorn können. Weiterhin soll erreicht werden, daß die gestatteten Drehw.rbd mit einem Adapter verbunden Schraubverbindung zwischen dem Dom und dem ist, der mit einem Gewmde aufweisenden Te1 bei Futterrohrstrang bei stillstehendem Zementierstopfen stillstehenden Zementierstopfen in den Futterrohrvorgenommen werden kann. 40 strang einschraubbar ist. „_a{.hf«l_Penden

Diese Aufgabenstellung wird gemäß der Erfindung Die Erfindung wird an Hand de' nachfohjenden

dadurch gelöst, daß der untere Zementierstopfen Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen in Verbin durch Scherstifte mit dem oberen Zementierstopfen dung mit den Zeichnungen naher erläutert. In den verbunden ist Zeichnungen ist .

BeiT gemäß der Erfindung ausgebildeten Vor- 45 Fig 1 eine teilweise im Aufriß ^tJjSKJS richtung kommt das langgestreckte Verlängerungs- Querschnitt gehaltene DarstelIung ««^«?»™gj rohr gemäß der USA.-Pilentschrif: 3 364 996, mit gemäßen Auslösevorrichtung fur J^^P«¹¹· dem der untere Zementierstopfen an der Verlange- die zusammen mit einer Bohrlochkopfe.nr.chtung rung des Doms befestigt ist, in Fortfall, wodurch unter Wasser angeordne ist

nicht nur ein wirtschaftlicher Vorteil erreicht wird, 50 F1 g. 2 a em senkrechter Qwrschnitt und zeig den sondern auch ein tieferes Vortreiben des Bohrloches, oberen Abschnitt der Vorrichtung der Fig. 1. in falls dies erforderlich ist, sehr erleicntert wird. einem größeren Maßstab, _entenr . ._ _Darstel.

Eine zweckmäßige vereinfachte Ausführung besteht F1 g. 2 b eine der F ig. 2 a en ^^ef^^{de Ο}.^Ε"^'_η

darin, daß die Scherstiftverbindung zwischen dem lung und zeigt einen Stopfen und einen J°^h™J£ Stopfenkörper des oberen Zementierstopfens und » innerhalb des Bohrkopfkorper , der im unteren Ab dem Dom eine auf einen Gewindeansatz des Doms schnitt der Fig. 1 dargestellt ist, geschraubte zylindrische Muffe und einen die Muffe Fig. 3 ein waagerechter Querschnitt entlang der

aufnehmenden hakenförmigen zylindrischen Endab- Linie 3-3 der Fig. 2b, nnerechnitt und

schnitt des Stopfenkörpers aufweist, die durch die Fig. 4 ein te.lweiser senkrechter Q«*J^ch^^und

Scherstifte verbunden sind und die Scherstiftverbin- 60 zeigt den oberen Stopfen der Fig. J und 2b, naen

aufweist, die durch die Scherstifte verbunden _sin(j Maßstab und

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des oberen Stopfens der F ig. 5 mit der rohrförmigen körpers 1 während der Ausführung von Bohrvor-

Halterung, giingen durch das Futterrohr hindurch gegen das Fig. 7 ein teilweiser senkrechter Schnitt und zeigt Eindringen der Spülung geschützt werden, nachdem

die Freigabe des unteren Stopfens von dem oberen das Futterrohr in das äußere StandrohrCl und in

Stopfen während des Gebrauchs der Vorrichtung der 5 den Bahrlochabschnitt Wl eingesetzt worden ist, wie Fig. 5, im nachstehenden erläutert wird. Diese Ringkanäle

F i g. 8 eine der F i g. 7 entsprechende Darstellung, IO dienen in bekannter Weise zur Aufnahme der welche jedoch die Freigabe des oberen Stopfens von Vcrricgclungsclcmcntc mehrerer (nicht dargestellter) der rohrförmigen Halterung für diesen während des Futtcrrohrhalterungcn, die in der nachstehend beGebrauchs der Vorrichtung der Fi g. 5 zeigt, »° schricbencn Weise bei der Fortsetzung des Bohrvor-

Fig. 9 ein lcilweiser senkrechter Schnitt und zeigt ganges das Einführen weiterer innerer Futterrohr-

die Lage des oberen und des unteren Stopfens, nach- stränge in den Fulterrohrstrang C ermöglichen,

dem diese bei der Verwendung der Vorrichtung der Die beschriebene Bohrlochkopfcinrichtung H und

Fig. 5 an einem schwimmenden Gestängeverbinder der Basisträger S sind bekannt, und die vorliegende

angekommen sind. ¹S Erfindung ist darauf gerichtet, die Auslösevorrich-

F i g. 10 eine teilweise im Querschnitt und teilweise lung A für Zementierstopfen in einer solchen Weise

im Aufriß gehaltene Darstellung einer weiteren Aus- auszubilden, daß der obere Stopfen TP innerhalb

führungsform der erfindungsgemäßen Auslosevor- eines durch das Futterrohr C nach unten strömenden

richtung für Zementierstopfen. Strömungsmittclstromes als Schranke dienen und

In den Fig. I bis 4 ist eine allgemein mit dem Be- ao einen unteren Abschnitt des Strömungsmittclstromes, zugszeichen A bezeichnete Auslösevorrichtung für der durch eine Zementschlämme gebildet wird, von Zementierstopfen dargestellt und weist einen Zemcn- einem oberen Abschnitt des Strömungsmittclstromes tierstopfen auf, der als oberer Zementierstopfen mit trennen kann, der durch die nachfolgende Flüssigdcm Bezugszeichen TP bezeichnet ist und sich inner- keit gebildet wird. Der Zement wird durch die nachhalb der allgemein mit H bezeichneten Bohrloch- »5 folgende Flüssigkeit durch den Futterrohrstrang Γ kopfeinrichtung befindet. An dem Bohrlochkopf H nach unten gedrückt und fließt in der durch die hängt ein Futterrohrstrang C, der innerhalb eines Pfeile angegebenen Weise durch einen Kanal 11 RingraumsB zementiert werden soll. Der Ringraum B innerhalb des Zementierschuhes S in den Bohrlochbefindet sich zwischen dem Futterrohrstrang C und abschnitt W1 und von diesem an der Außenseite des einem äußeren Standrohr Cl, das bereits in das 30 Futterrohrstranges C nach oben in den Ringraum Π Bohrloch W eingebracht und in diesem einzementiert und füllt diesen ganz oder wenigstens zum größten worden ist. Das untere Ende des Futterrohrstranges Γ Teil mit Zement. Wenn überschüssiger Zement vorragt über das untere Ende des Standrohrs C1 hinaus handen ist, wird dieser nach oben durch die öffnunin einen Bohrlochabschnitt W1 kleineren Durch- gen oder Kanäle 4 innerhalb des Ringträgers 2 vermessers hinein. An dem unteren Ende des Futter- 35 drängt.

rohrstranges Γ befindet sich der üblicherweise ver- Im einzelnen weist die Auslösevorrichtung A für

wendete Zementierschuh S. Zementierstopfen einen Rohrdorn oder Kanal 12 mit

Der FutterrohrstrangC wird innerhalb der Bohr- einem mittigen Durchflußkanal 13 auf. An der mit lochkopfcinrichtung W durch einen rohrförmigen 12 π bezeichneten Stelle ist an dem Rohrdorn 12 eine Bohrlochkopfkörper 1 gehalten, der auf einem Ring- 4° Paßplatte 14 befestigt, deren Außendurchmesser träger 2 sitzt,.welcher seinerseits auf einen Ringsitz 3 durch die Größe des Bohrlochkopfkörpers 1 beaufgesetzt ist, der sich an dem oberen Ende des stimmt wird und die eine Randsitzfläche IS aufweist, Standrohrs Γ1 befindet. Der Ringträger 2 weist eine welche dazu dient, in einen komplementären Sitzeingeetgncte Anzahl von Durchflußkanälen 4 auf, die griff mit dem oberen Ende des Körpers 1 zu komdazu dienen, eine Verbindung zwischen dem Ring- 45 men.

raum B unterhalb des Ringträgers 2 und dem ober- Zur lösbaren Befestigung der Paßplatte 14 an dem halb des Ringträgers 2 befindlichen Wassers zu Bohrlochkopfkörper 1 ist eine allgemein mit 16 begeben, zeichnete Verriegelungsvorrichtung vorgesehen. Diese

Die Bohrlochkopfeinrichtung H dient lediglich zur Vorrichtung 16 besteht aus einem inneren Ringkör-Veranschaulichung der zum Halten eines Futterrohr- 50 per 17, der um das obere Ende des Bohrlochkopfstranges in einem Bohrloch dienenden Vorrichtung. körpers 1 angeordnet werden kann. Zwischen dem Hierbei ist das Bohrloch von einer oberhalb eines Bohrlochkopfkörper 1 und der Innenseite des Ring-Gewässers befindlichen Plattform aus in die Erde körpers 17 äst eine untere Dichtung 18 vorgesehen, gebohrt worden, und der Bohrlochkopf H wird durch Der Ringkörper 17 weist an seinem unteren Ende einen Basisträger S gehalten, der mit dem ersten oder 55 einen Abschnitt 19 kleineren Durchmessers und an äußersten Futterrohrstrang, d.h. dem StandrohrCl, seinem oberen Ende einen Abschnitt 20 kleineren in der Nähe des Grundes F eines Gewässers verbun- Durchmessers auf. Diese Abschnitte 19 und 20 sind den ist. Typischerweise weist der Basisträger 5 meh- jeweils mit einer zylindrischen Außenwand 21 bzw. rere aufrechte Pfosten 6 auf, welche ihrerseits glei- 22 versehen, an welcher jeweils die Endflansche 23 tend verschiebbar Rohrführungselemente 7 aufneh- 60 und 24 eines ringförmigen Verriegelungskolbens 25 men und führen, welche einen Teil einer Vorrichtung angeordnet sind. Zwischen dem ringförmigen Verdarstellen, die entlang senkrechter Führungskabel 8 riegelungskolben 25 und dem Ringkörper 17 sind an in an sich bekannter Weise innerhalb des Wassers dem Endflansch 23 des Verriegelungskolbens 25 in angehoben und abgesenkt werden kann. gegenseitigen Axialabständen Dichtungen 26, 26 vor-Innerhalb des Bohrlochkopfkörpers 1 befindet sich 65 gesehen, zwischen denen eine Kolbenkammer 27 gein üblicher Weise eine Sitzschutzmanschette 9, durch bildet wird. Zwischen dem Verriegelungskolben 2S welche mehrere Ringkanäle 10 in gegenseitigen und dem Ringkörper 17 an dem Endflansch 24 des senkrechten Abständen innerhalb des Bohrlochkopf- Verriegelungskolbens 25 sind ebenfalls in einem

gegenseitigen Axialabstand Dichtungen 28, 28 vorgesehen und bilden zwischen sich eine Kolbenkammer 29. Der Verriegelungskolben 25 weist in einem gegenseitigen Axialabstand seitliche öffnungen 30 und 31 auf, die jeweils zur Kolbenkammer 27 bzw. 29 führen und zur Zuleitung bzw. Ableitung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit dienen, die durch die Rohrleitungen 32 und 33 umgewälzt wird, welche zu der oberhalb des Gewässers befindlichen Plattform führen, wodurch die Axialverschiebung des Verriegelungskolbens 25 gesteuert werden kann.

Der zur Verriegelung dienende Ringkörper 17 weist mehrere in seitlicher Richtung vorstehende Verriegeiungselemente 34 auf, die in öffnungen 35 verschiebbar sind und innere Verriegelungsnasen 36 sowie äußere Verriegelungsnasen 37 aufweisen ' Wenn sich der Vernegelungskolben 25 in der in Fig. 1 dargestellten Weise in einer unteren Lage belindet, steht die Innenwand des Kolbens 25 in einem Fingriff mit den Verriegelungsnasen 37 und hält die Verriegelungselemenlc 34 in einer in seitlicher Richtung nach innen geschobenen Lage, in welcher sich die Verriegelungsnasen 36 in einer ringförmigen Verriegelungsnul oder einem Kanal 38 befinden, der auf der Außenseite in der Nähe des oberen F.ndcs des Bohrlochkopf körpers 1 ungeordnet ist. Daher verbinden die Verriegelungselementc 34 die Paßplatte 14 und den als Sammelrohr dienenden Rohrdorn 12 mit dem Bohrlochkopfkörpi ι I Bei der Zufuhr unter Diuck stehender Flüssigkeit /u dei Kolbcnkainmer 29 wird jediKh <ler Verriegelungskolben 25 nuch eben verschoben. u"d die Ve'Megcl'iiijjs· nasen37 gelangen in einen I-ingnll mit einem inneren Kanal 39 des Vcrriegclunpskolbens 25. m> daß sich die Verriegeiungselemente 34 aus dem Kanal 38 iniicihalb des Bohrlochkopfkörpers 1 sittlich nach auHen \erschieben und die Paliplalte 14 aus dem !■mpriff mit dem Bohilochkoptkörper 1 freigeben können

IXi Rohidorn 12 :\t an seinem oberen I nde in geeigneter Weise, wie beispielsweise_ vermittels eines Ciestängeverbinders 40. mit einer Rohrleitung, wie beispielsweise einem Bohrgestänge 41. verbunden In diesem Bohrgestänge 41 befindet sich das üblicherwosi \erwcndete Puffnplied 42. das in bekannter Weise aus einer teleskopisch verschiebbaren Anordnung bestellt, die eine teleskopisch« Verlängerung oder Verkürzung des Pufferglicdes ermöglicht und damn das Heben und Senken dei oberhalb de Gewassers befindlichen Bohrplattform gestattet, wenn diese auf dem Wassei schwimmt

Oberhalb des Pufleigliedes 42 ist das Bohrgeslänge 41 durch einen geeigneten Gestängeverbinder 43 mit dem unteren linde eines allgemein mit V bezeichneten Ventils verbunden. In der hier dargestellten Ausführung befindet sich der Geslängeverbinder 43 zwischen dem Bohrgestänge 41 und einem Anschlußglied 44, das ebenfalls einen Gestängeverbinder 45 mit einem Nippel 46 aufweist, der sich an der Auslaßseite des Ventils V befindet. Das Ventil V besteht aus einem Ventilkörper 47, der an der Stelle 48 mit dem Nippel 46 und an der Stelle 49 mit einem nach oben vorstehenden Nippel 50 verschraubt ist. Das Ventil V ist von bekannter Ausführung und weist einen drehbaren Absperrkörper 51 mit einem Durchlaß 52 auf, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Durchlasses 53 innerhalb des Ventilkörpers 47 entspricht, wobei der Durchlaß 53 mit den Nippeln 46 und 50 in Verbindung steht. Der Absperrkörper 51 ist durch eine Dichtung 54 abgedichtet und wird durch einen Befestigungsring 55 innerhalb des Ventilkörpers 47 gehalten. Der Ab-S sperrkörper 51 weist einen Drehschaft 56 auf, der durch den Befestigungsring 55 hindurchgefühlt und mit einem Handgriff 57 versehen ist, durch welchen der Absperrkörper 51 in solcher Weise gedreht werden kann, daß der Durchlaß 53 durch den Ventilkörper 47 wahlweise geöffnet oder geschlossen wird.

An dem oberen Ende des Nippels 50 befindet sich

ein Kreuzyeibindungsstück 58 mit Einlaßstutzen 59, die mit den zu Pumpen führenden Rohrleitungen verbunden werden können, welche durch das Kreuzverbindungsstück 58 und durch das Ventil V eine Flüssigkeit zu der aus dem Bohrgeslänge 41 und dem Rohrdorn 12 bestehenden Rohrleitung zuführen Das Kreuzverbindungsstück 58 weist an seinem oberen Ende cm bei 61 eingeschraubtes Vcrschlußslück 60

zo auf. ti»s von dem Kreuzverbindungsstück 58 abnehmbar ist

Das Kreuiverbindungsstüek 58 und das Ventil V befinden sich auf der Plattform oberhalb des Gewässers, und die Länge des Bohrgestänges 41 wird daher durch die Wassertiefe bestimmt, in welcher das Bohrloch gebohrt wird. Wie im nachstehenden noch ausführlicher erläutert wird, ermöglichen das KreuzverbindiingsstUck und insbesondere das abnehmbare VerschUiftstiick 60 an diesem sowie das Ventil V das Auslosen der Zementierstopfen von der Auslösevorrichtung A und das spätere Absperren des Bohrloches

Der obere Stopfen TP kann mit dem unteren linde der Auslösevorrichtung A durch eine Paßmunschcttc 70 verbunden werden, die einen Gestäii|.>everbinder 71 mit dem Rohrdorn 12 aufweist Diese Paßmanschette 70 ist mit einem durchgehenden Durchlaß 72 versehen, der eine Fortsetzung des Durchlaßkanals 13 innerhalb des Rohrdorns 12 darstellt Die Paßmanschette 70 ist an ihrem unteren Ende mit einem Gewindeabschnitt 73 versehen, der zur Aufnahme einer Muffe 74 dient. Der obere Stopfen TP weist einen inneren Stopfenkörper 75 mit einem nach oben vorstehenden zylindrischen Abschnitt 76 auf, der die Muffe 74 umgibt und durch eine geeignete Anzahl von Abscherbolzen 77, die in der in F i g. 3 ersichtlichen Weise in gegenseitigen Abständen auf einem Kreis angeordnet sind, an der Muffe befestigt ist. Zwischen der Muffe 74 und dem zylindrischen Abschnitt 76 des Stopfenkörpers 75 ist eine geeignete Dichtung 78 vorgesehen An den Stopfenkörper 75 ist ein elastisch verformbarer Körperteil 79 angeformt, der mehrere nach außen und oben vorsiehende Dichtlippen 80 aufweist, die in einem Gleiteingriff mit der Sit/schutzmanschette 9 innerhalb des Bohrlochkopfkorpers oder der Futterrohrhallerung 1 stehen. Im Inneren des Stopfenkörpers 75 befindet sich ein Durchlaß 81, der von einem Abschnitt 82 kleineren Durchmessers kreisförmig umgeben wird, welcher eine nach oben gerichtete Sitzfläche 83 bildet. Diese Sitzfläche 83 kann mit einer geeigneten Vorrichtung in Eingriff gelangen, welche durch das vorstehend beschriebene Kreuzverbindungsstück 58 während der Bohrlochzementation in den Flüssigkeitsstrom eingebracht wird. Eine solche Vorrichtung ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in der Form einer Kugel 84 dargestellt, durch welche der Durchlaß 81 verschlossen werden kann, um einen weiteren Flüs-

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sigkeitsdurchgang durch den Durchlaß 81 zu verhin- 58 der Absperrkörper i!l vermittels des Handgriffes dem. Durch das Verschließen des Slopfendurchlasses 57 gedreht werden, um den Durchlaß 53 durch das 81 wird eine auf den Stopfen TP nach unten gerich- Ventil V zu schließen. Mach dem Einsetzen der Kugel tete Kraft ausgeübt, welche die Abscherboizen 77 ab- 84 wird das Verschlußstück 60 wieder in das Kreuzschert, so daß der Stopfen TP von der Paßmanschette 5 verbindungsstück 58 eingesetzt und das Ventil V 70 freigegeben wird. Wenn sich der Stopfen TP von wieder geöffnet, falls es. geschlossen war. Wenn ander Sitzschutzmanschette 9 in das Futterrohr 10 nach schließend die Zementschlämme durch die Rohranunten bewegt, werden die Dichtlippen 80 des Ordnung weiter nach unten verdrängt wird, landet elastisch verformbaren Körperteils 79 nach unten die Kugel 84 in der bereits erwähnten Weise auf der und außen in einen abdichtenden Gleiteingrifr mit der io Sitzfläche 83 des oberen Stopfens TP, und der Stop-Innenwand des Futterrohrs C gebogen, wodurch eine fen TP wird von der Auslösevorrichtung A freigegewirksame Schranke zwischen dem oberhalb und dem ben. Der Stopfen TP bewegt sich in der Strömungsunterhalb des Stopfens TP befindlichen Strömungs- mitlelsäule, welche den Zement von der nachfolgenmittel entsteht. den Flüssigkeit trennt, so lange nach unten, bis der Bei einem typischen Zementationsvorgang unter 15 Stopfen auf dem Zementierschuh S oder einem ande-Verwendung des oberen Stopfens TP und der vor- ren geeigneten Anschlag innerhalb des Futterrohrs C stehend beschriebenen Auslösevorrichtung A wird landet.

das Futterrohr C zunächst in das Bohrloch einge- Wenn die Stopfenauslösevorrichtung A aus dem

bracht und durch den Bohrlochkopfkörper 1 gehal- Bohrloch wieder herausgezogen werden soll, ist es

ten, der seinerseits durch ein (nicht dargestelltes) her- ao lediglich notwendig, der Rohrleitung 33 der Verriege-

kömmliches Einfahrwerkzeug getragen wird. Dabei lungsvorrichtung 16 unter Druck stehende Flüssigkeit

wird der Bohrlochkopfkörper 1 auf den Ringträger 2 zuzuführen, wodurch der Verriegeliingskolben 25 so

aufgesetzt Aiisv.^u'>eßend wird die Stopfenauslöse- weit nach oben verschoben wird, bi- die Verrie(>e-

vorrichtung A, in welcher der obere Stopfen TP mit lungselemente 34 sich frei nach außen in den Kanal

dem unteren Ende des Rohrdorns 12 verbunden ist, as 39 verschieben können. Danach läßt sich die Stop

an dem Bohrgestänge 41 durch das Wasser abge- fenauslösevorrichtung A aus dem Bohrlochkopfköi

senkt, bis die Paßplatte 14 auf dem oberen Ende des per 1 entfernen und auf die Plattform anheben. Di/u

Bohrlochkopfkörpers 1 aufsitzt und sich der Stopfen kann ein geeignetes (nicht dargestelltes) Fanpw >k

TP innerhalb der Sitzschutzmanschette 9 befindet. zeug verwendet werden, um den Sitzschut/ 9 u> It

In diesem Zeitpunkt wird unter Druck stehende 3° üblichen Weise aus dem Bohrlochkopfkörper 1 h.-r

Flüssigkeit durch die Rohrleitung 32 zugeführt und auszuziehen, um die Kanäle 10 innerhalb des Κ·>ι

dazu verwendet, den Verriegelungskolben 25 nach pers 1 freizulegen, damit sie die Verriegelung* < ι

Unten zu verschieben und die Verriegelungselemente richtung einer Futterrohrhalterung aufnehmen 1.·μ

34 in seitlicher Richtung nach innen in den Kanal 38 nen, welche einen inneren Futterrohrstrang hall

zu drücken, wodurch die Stopfenauslösevorrich- 35 fern es beabsichtigt ist, im Anschluß an einen w-.i·.

tung A mit dem Bohrlochkopfkörper 1 verriegelt ren Bohrvorgang innerhalb des Bohrloches em. ■<■

wird. Dann wird der auf dei Bohrplattform befind- weiteren Futterrohrstrang in das Bohrloch en."

liehe Teil der Vorrichtung an dem Gestängeverbin- führen.

der 43 mit dem Bohrgestänge 41 verbunden, so daß Für die Bohrlochfertigstellung unter Wasser m das Ventil V und das Kreuzverbindungsstück 58 mit 40 sprechend det Fig. 1 unter Verwendung eines öl* > ν der zusammengesetzten Rohrleitung in Verbindung Stopfens TP kann beispielsweise ein Standrohr » stehen, welche einen Durchflußweg durch das Ven- mit einem Durchmesser von 30 Zoll (762 mm) < ·. til V und das Bohrgestänge 41 in den Durchflußka- zementiert werden. Der von dem' BohrlochkopfV >■ nal 13 des Rohrdorns 12 der Stopfenauslösevorrich- per 1 nach unten hiingende Futterrohrstrain < lung A bildet Als nächstes werden Rohrleitungen 45 kann einen Durchmesser von 20 Zoll (508 mm) ..11! mit den Einlaßstutzen 59 des Kreuzverbindungs- weisen. Mehrere weitere Futterrohrstränge kön···" Stückes 58 verbunden, so daß ein Umlaufströmungs- in der üblichen Weise innerhalb des Bohrloch^ > mittel durch die Rohranordnung nach unten gepumpt körpers 1 gehalten werden, und in dem in <)< η werden kann, in dem es durch den Durchlaß 81 in Fig. 5 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiel wimI dem Stopfen TP und hinter diesem durch das Futter- 50 ein innerer, mit (2 bezeichneter Futterrohrslrapg rohr C nt-jh unten in den Kanal 11 des Zementier- innerhalb des Bohrlochkopfkörpers 1 durch eine schuhs S und von diesem in den Bohrlochabschnitt Futterrohrhalterung 100, die durch ein Gewinde 101 Wl strömt. Das Strömungsmittel gelangt innerhalb mit dem Futterrohrstrang C2 verbunden ist eehalun des Bohrlochabschnittes Wi in den Ringraum B und und erstreckt sich nach unten in einen Bohrlochabströmt von diesem durch die Durchflußkanäle 4 des 55 schnitt W 2. Die Futterrohrhalterune 100 weist einen Ringträgers 2. Nachdem ein Strömungsmittelumlauf sich nach außen hin verbreiternden Mittelabschnitl erhalten worden ist, wird durch das Kreuzverbin- 102 auf, so daß ihr Außendurchmesser an drm dungsstück 58 eine Zementschlämme in die Rohran- oberen Ende sich dem Innendurchmesser des Bohrordnung eingeführt. Das Volumen der Zement- lochkopfkörpers 1 annähert. Der sich nach auöen schlämme ist so berechnet, daß es den Bohriochab- 60 hin verbreiternde Mittelabschnitt 102 der Futterrohrschnitt Wl und den Ringraum B bis zu einer ge- halterung 100 sitzt auf dem oberen Ende 103 einer wünschten Höhe füllt. Dann wird der Pumpvorgang Futterrohrhalterung 104, von der ein Teil wegeeangehalten, so daß das Verschlußstück 60 von dem brechen ist. Diese Futterrohrhalterune 104 kann bei-Kreuzverbindungsstück 58 abgenommen und in das spielsweise innerhalb des Fiitterrohrstranees C einen offene Ende des Kreuzverbindungsstückes 58 eine «5 Futterrohrstrang von 9V₈ Zoll (244 mm) Durchmesser Kugel 84 eingesetzt werden kann. Wenn es erwünscht halten. Unterhalb der Futterrohrhaltenine 104 kann oder notwendig sein sollte, kann während des Ein- eine weitere (nicht dargestellte) Halterung dazu verftfhrens der Kugel 84 in das Kreuzverbindungsstuck wendet werden, innerhalb des Futterrohistranges C

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einen weiteren Strang von 13³/₈ Zoll (339 mm) nach unten und gestattet den Ausfluß dieses Strö-Durchmesser zu halten, wie für die Bohrlochfertig- mungsmittels nach unten durch den Durchlaß UI stellung unter Wasser bekannt ist, bei der sich in dem unteren Ende des Zementierschuhs S. sämtliche zum Bohren und zur Bohrlochfertigstel- Die Einzelheiten des zum Auslösen des Stopfen: lung dienende Teile der Bohrlochkopfeinrichtung auf 5 dienenden Rohrdorns 112 und dessen Verbindung dem Grund eines Gewässers befinden. mit dem oberen Stopfen TP, wie auch die Verbin-In der hier beschriebenen Ausführung wird die dung des unteren Stopfens BP'mh dem oberen Stop-Verriegelungsvorrichtung 116, welche der vorstehend fen TP sind am besten aus F i g. 6 ersichtlich, beschriebenen Verriegelungsvorrichtung entspricht, . Wie sich aus dieser Darstellung ersehen läßt, weisi dazu verwendet, oberhalb des Bohrlochkopfkörpers i io der Rohrdorn 112 einen oberen rohrförmigen Geeine Bohrlochabsperrungsvorrichtung oder einen häuseabschnitt 112a mit einem unteren zylindrischer Preventer 105 bekannter Ausführung zu halten, von Endabschnitt 1126 auf, der innerhalb eines nacli dem ein Teil in Fig. 5 dargestellt ist. In der Dar- oben vorstehenden Endes 112c eines unteren Gestellung erstreckt sich die Stopfenauslösevorrich- häuseabschnittes 112 d des Rohrdorns abgedicntei tung A der Erfindung durch die Bohrlochabsper- 15 ist. Zwischen den Endabschnitten WIb und 112c rungsvorrichtung 105 nach unten und ist über ein sollen geeignete Dichtungen \\le vorgesehen sein Universaleinfahrwerkzeug T mit dem Gestänge^er- Zur Verbindung der Gehäuseabschnitte 112a unc binder 140 an dem unteren Ende eines Bohrgestän- WId sind geeignete Drehvorrichtungen 112/ vorges 141 verbunden. Das Einfahrwerkzeug T ist seiner- gesehen, welche nach außen vorstehende Flansche seits durch ein Gewinde 106 mit dem oberen Ende 20 W2g bzw. 112h auf den Gehäuseabschnitten 112c der Futterrohrhalterung 100 verbunden. Auf diese und W2d aufweisen. Diese Flansche werden durch Weise können die Futterrohrhalterung 100 und der einen geteilten Ring 112/ mit einer Auskehlung zu-Futterrohrstrang C 2 an dem Einfahrwerkzeug T in sammengehalten, der seinerseits durch einen Bunddas Bohrloch eingefahren werden, wobei dieses ring 112* festgehalten wird.

Werkzeug einen flanschförmigen Adapter 114 auf- 25 An seinem unteren Ende weist der Rohrdorn 112 weist, der genau dem Flansch der Paßplatte 14 in ein Paßstück 170 auf, das durch ein Gewinde 171 der bereits beschriebenen Stopfenauslösevorrichtung mit dem Gehäuseabschnitt 112d verbunden ist entspricht. Bei dieser Ausführung bestehen sämtliche Dieses Paßstück 170 besteht aus einem Rohrkörpei verwendeten Bauteile aus standardisierten Kompo- von bestimmtem Außendurchmesser, durch welcher nenten, und der zum Auslösen des Stopfens dienende 30 ein oberer Stopfen TP gehalten wird, dessen Größe Rohrdorn 112 kann in geeigneter Weise, wie bei- auf den Futterrohrstrang abgestimmt ist, in welchem spielsweise durch ein Gewinde 140 a, mit dem Ein- die Stopfenauslösevorrichtung A verwendet werden fahrwerkzeug T verbunden werden. soll. Zu diesem Zweck ist das untere Ende des Paßin dieser Ausführung weist der zum Auslösen des Stückes 170 mit einem Außengewinde 173 versehen. Stopfens dienende Rohrdorn 112 den oberen Stopfen 35 das zur Verbindung desselben mit einer Muffe 174 TP auf, der, wie in der bereits beschriebenen Aus- mit Innengewinde dient. Wie in der bereits beschrieführung, lösbar mit dem Rohrdorn 112 verbunden benen Ausführung weist der obere Stopfen TP einer ist. Außerdem ist ein unterer Stopfen BP lösbar mit inneren Stopfenkörper 175 mit einem zylindrischen dem oberen Stopfen TP verbunden. oberen Endabschnitt 176 auf, der auf die Muffe 174 Auf diese Weise steht ein Rohrleitungssystem zur 40 paßt und an dieser durch eine geeignete Anzahl vor Verfügung, um Strömungsmittel nach unten in den Abscherbolzen 177 lösbai gehalten werden kann, die Futterrohrstrang C 2 zu leiten, so daß in der nach- in gegenseitigen Winkelabständen angeordnet sind folgend beschriebenen Weise eine Umlaufflüssigkeit Außerdem ist zwischen der Muffe 174 und dem End· durch das Bohrgestänge 141 und den Durchflußkanal abschnitt 176 des Stopfenkörpers ein geeignete! 113 des zum Auslösen des Stopfens dienenden Rohr- 45 Dichtring 178 vorgesehen. An den Stopfenkörper 17£ dorns 112, durch die entsprechenden Stopfen TP und ist ein elastisch verfonnbarer Körperteil 179 ange-BP und durch den Zementierschuh S an dem unteren formt, der mehrere nach außen und oben vor-Ende des Futterrohrstranges C2 nach unten ver- stehende elastische Dichtlippen 180 aufweist, die in drängt werden kann, von wo es in der durch die einem abdichtenden Gleiteingriff mit dem oberen Pfeile angedeuteten Weise durch die üblicherweise 50 Ende des Futterrohrstranges C2 unterhalb dei in der Futterrohrhalterung 100 vorgesehenen Durch- Futterrohrhalterung 100 kommen können, lasse 104a und dann außerhalb des Bohrgestänges Die Verbindung zwischen dem oberen Stopfen TP 141 nach oben strömen kann. und dem unteren Stopfen BP besteht aus einer mitt-Da der Futterrohrstrang C 2 eine erhebliche Länge leren Verbindungsmanschette 200, die an einem Geaufweisen und beispielsweise mehrere tausend Meter 55 winde 201 mit dem unteren Ende des inneren lang sein kann und infolgedessen ein großes Gewicht Stopfenkörpers 175 des oberen Stopfens verbunden hat, wird in der Praxis manchmal ein Zementier- ist. Die Verbindungsmanschette 200 weist an ihrem schuh S verwendet, wie in F i g. S dargestellt ist Der unteren Ende ein Gewinde 202 auf, das zur Auf-Zementierschuh S weist ein Schwimmerventil mit nähme einer Muffe 203 mit Innengewinde dient, einer Ventilkammer lila auf, in der sich ein Rück- 60 welche einen geeigneten Außendurchmesser hat, um schlag-Kugelventil 111 b befindet, das auf einem nach einen unteren Stopfen BP aufzunehmen, der in bezug unten weisenden Kugelsitz IUc aufsitzen und das auf die Größe des Futterrohrstranges Cl eine beEindringen von Flüssigkeit aus dem Bohrloch- stimmte Größe hat. Wie in dem Falle des oberen abschnitt Wl in den Futterrohrstrang Cl verhindern Stopfens TP weist auch der untere Stopfen BP einer kann, während der Futterrohrstrang in das Bohrloch 65 inneren Siopfenkörper 204 mit einer oberen zylinabgesenkt wird. Während des vorstehend beschriebe- drischen Verlängerung 205 auf, die auf die Muffe nen Strömungsmittelumlaufes bewegt sich das Rück- 203 paßt und an dieser durch eine geeignete Anzahl tchlag-Kugelventil 111 ft jedoch von dem Sitz HIc von Abscherbolzen 2Oi lösbar gehalten werden kann,

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dem

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welche in gegenseitigen Abständen auf dem Umfang Gründen besteht die Kugel 220 J^^JJSS angeordnet sind. An den inneren Stopfenkörper 204 elastisch verformbaren Werkstoff ausrechender ist ein elastisch verformbar Körperteil 207 ange- Härte, der unter toBnWiAmgteatf Ae Kugel formt, der nach oben u-A außen vorstehende Dicht- 220 einwirkenden S¹™»^™¹^™^^ M₉ lippen 208 aufweist, die entsprechend der Lippen 5 formung und einem Eindrucken in den Durchlaß 209 180 des oberen Stopfens TP in einen abdichtenden widersteht, um dadurch ein Abscheren,to.fächer-Gleitc,..griff mit der Innenseite des Futterrohr- bolzen 206 zu ermöglichen durcfcι we ehe_dei^untere stranges C2 gelangen können. Stopfen BP fest mit dem oberen Stopfen TP verbun-

Der obere Stopfen TP weist einen Durchlaß 181 den ist. . c„niflii«ioWi»ir durch

auf, der von einem Sitz 183 kreisförmig umgeben i. Nach erfolgtem Umlauf einer SP»¹^¹^™™¹ wird. Der untere Stopfen BP weist einen Durchlaß die Stopfen TP und BP und durch,Jn !-»tterrohr-209 auf, der durch einen kreisförmigen Sitz 210 um- strang Cl nach unten sowie durch den Rmgraum geben wird dem Bohrlochkopf nach oben kann die Kugel 220 in

Der Sitz'210 des unteren Stopfens BP kann in der den Strömungsmittelstrom in ^de^™^e"° ,^be. nachstehend beschriebenen Weise durch eine geeig- .5 schriebenen Weise eingesetzt werden und wandert ncte Absperrvorrichtung verschlossen werden, welche mit diesem nach unten bis *«'"^ dazu dient, den Durchlaß 209 durch den Stopfen zu Eingriff mit dem ^Sl%²\VßP ei^ScS sperren, so daß durch einen auf den unteren Stopfen gelangt, so daß der Stopfen ^βΡ^Ι"^ε.,?™ BP ausübten Flüssigkeitsdruck die Abscherbolzen sehen der oberhalb des,Stopfens befind hch«. 206 abgeschert und der untere Stopfen BP von der *o schlämme und der *Ρ"}"ψ'&% ""*? Verbindungsmanschclte 200 freigegeben wird. Damit Stopfens bildet. Sobald die Kugel, MO auf der Strömungsmitteldruck auf die gesamte Quer- 210 aufsitzt, bricht der untere Stopfen BP von dem schnittsfläche des unteren Stopfens BP einwirken oberen Stopfen TP 1111 der in ^Ρι|_ηκ ⁷.^α^"^ϊ;" kann, ist die Verbindungsmanschette 200 mit einer Weise los, wöbe, die Dichtlippen 208 «nncrhafo des oder mehreren seitlichen öffnungen 200a versehen, »5 Futterrohrstrang« Γ2 nach unten gh.toi bis der durch welche das Strömungsmittel vom Inneren der untere Stopfen BP auf dem ^ZemenUersc'™^h ₇^™ Verbind" «manschette 200 nach außen gelangen unteren Ende des Futterrohrstranges C 2 zur Ruhe und die oberste Dichtlippe 208 des unteren Stopfens kommt. ·

BP dem Strömungsmitteldruck aussetzen kann, wo- Wie F i g. 8 zeigt, wird eine zwc.te Kugel 284 in

durch der untere Stopfen BP von dem oberen Stopfen 30 der vorstehend beschriebenen Weise in den_ Mro- TP gelöst wird. Der Sitz 183 des oberen Stopfens TP mungsmittclstrom eingebracht, wandert mit eier kann wie der Sitz 83 des oberen Stopfens in der Zementschlämme nach unten und gelangt in einen ersten Ausführung durch eine geeignete Absperrvor- Eingriff mit der S-tzflachc 183 des ^«pStopfens riehtun, verschlossen werden? wodurch der Strö- TP. wodurch der in d.esem Stop:en ^^d^ munasmitteldruck auf den oberen Stopfen TP der 35 Durchlaß 181 verschlossen w.rd Dadurch mrd der hier "zur Rede stehenden Ausführung drückt und obere Stopfen TP in der bereits ^beschr'^eb^" ™Χ diesen von dem Paßstück 170 löst. von dem Paßstück 170 gelost wobei er eine Schranke

Aus weiter unten ausführlich erläuterten Gründen zwischen der Zementaufschlammung und der nachträgt der untere Stopfen BP vermittels einer Ge- folgenden Flüssigkeit bildet, ™^Ich« ^d™ ^™*"*¹ windeverbindung 211 an seinem unteren Ende einen 40 wird, den oberen Stopfen ΓΡ und aie ^^e™" nach unten vorstehenden Fangkäfig 212, in welchem schlämme durch den r-ulterrohrstrang CZ nach unten sich eine geeignete Anzahl seitlicher Durchflußkanäle zu drücken. ν»™»,,»;«»·

213 sowie ein stirnscitiger Durchflußkanal 214 be- Sobald der obere Stopfen BP auf dem Zenwnüer-

findcn. die den Umlauf von Flüssigkeit durch den schuh S landet, ist es erforderlich, daß die Kugel 220 unteren Stopfen BP nach unten gestatten, wenn so- 45 durch den Sitz 210 innerhalb des unteren Stopfens wohl der obere Stopfen TP und der untere Stopfen BP gedruckt wird. Daher besteht die Kugel 220 aus BP in der in Fig. 6 dargestellten Weise geöffnet einem elastisch verformbaren Werkstoff, welcher eine sind, um durch den Futterrohrstrang C2 einen nach Verformung der Kugel ermöglicht, so daß diese unten gerichteten Umlauf einer Spülflüssigkeit zu durch den Durchlaß 209 des Stopfens in der bereits gestatten, welche durch den Bohrlochabschnitt Wl 50 beschriebenen Weise nach unten in den hangKang wiederum nach oben zu dem Bohrlochkopf H auf- 212 gedruckt werden kann. Dadurch kann der steigen kann. ' Zement durch den Zementierschuh S nach außen

Die auf der Bohrplattform oberhalb des Gewässers austreten und auf der Außenseite des Futterrohrbefindlichen Vorrichtungen, welche diesen Strö- stranges Γ 2 innerhalb des Bohrloches W 2 autsteigen, mungsmittclumlauf bewirken, enthalten die in Ver- 55 Die Verdrängung der Zementschlamme wird solange bindung mit der Ausführung der Fig. 1 bis 4 dar- fortgesetzt, bis der obere Stopfen TP in der infrig, ν gestellten Vorrichtungen, nämlich ein Absperrventil V dargestellten Weise auf dem unteren Stopfen ur aut- und ein Kreuzverbindungsstück 58. sitzt und eine weitere Verschiebung des oberen Mop-

In den Fig. 7 bis 9 sind der obere Stopfen TP und fens TP nach unten verhindert. Die Ankunft des der untere Stopfen BP in ihren verschiedenen Stel- 60 oberen Stopfens TP auf dem unteren Stopfen BP lungen während eines Zementiervorganges unter Ver- wird an der Bohrplattform oberhalb des. Gewässers Wendung der Stopfenauslösevorrichtung der Erfin- durch eine Zunahme des Pumpdruckes angezeigt, dung dargestellt. Wie Fig. 7 zeigt, besteht die mit welcher für die Verdrängung der Zementschlamme dem Sitz 210, welcher den Durchlaß durch deti durch die nachfolgende Flüssigkeit erlorderlich ist. unteren Stopfen BP kreisförmig umgibt, in Eingriff 65 Tn diesem Zeitpunkt wird die zur Verdrängung der kommende Absperrvorrichtung aus einer Kugel 220, Zementschlämme dienende Pumpe abgestellt, wobei deren Durchmesser erößer ist als der Durchmesser sich das Kugelventil Uli» auf den Kugelsitz IUc des Durchlasses 2097 Aus weiter unten dargelegten des Zementierschuhs S aufsetzt und einen Ruckfluß

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von Zement durch die unten angekommenen Stop- CA verbünde», die ^^Z^ fen, d. h. den oberen und den unteren Stopfen, ver- in den meisten Fällen ,^^Z^ hindert dieser Lage belassen, bis der Zement

Wenn der zur Stopfenauslösung dienende RoHr- weise abgebunden hat. Ein ^"tg dorn 112 aus der Bohrung herausgezogen werden 5 Zcmcalationsverfahrcn erfor^ soll, ist es lediglich erforderlich, das Einfahnvcrk- rcrc ieurc Zcmcnlier bpfc oder «J _{R h} zeug T von dem oberen Ende der Futterrohrhalte- Entsprechend der Erfindung wi jj Jcdochein R ohr

run! 100 zu lösen, indem das Bohrgestänge 141 in dorn 312 zum Auslosen der ^S*°P^fe" ^S^cte einer Richtung gedreht wird, in welcher ein Bruch zwischen seinen beiden Enden ^ei"f J^lmd™ des Gewindes 106 auftritt. » Oberfläche 312« aufweist die ™^Α^£™^βΙ^

Es muß darauf hingewiesen werden, daß die flanschförmigcn Adapters 314_ dient. Zechen dem Stopfenauslösevorrichtung und insbesondere der Adapter 314 undder Oberflache,31Ie ^s ^uTdes Rohrdorn 112 keinen Teil der Bohrlochkopfeinrich- Dichtungen 312 ft angeordnet. Zur MeJfflgoB tung oder der Vorrichtung bildet, welche während Adapters 314 an dem Rohjdorn 312 weist der letzte« des Zementationsvorganges dem Druck der Spül- .5 unterhalb der zylindrischen Oberfläche 312e eine flüssigkeit oder der Zementschlämme ausgesetzt ist. nach außen vorstehende **%?^?\ni„*n Ge Statt dessen sind nur die üblichen Bauteile, welche oberhalb der zylindrischen Oberflache 3Ueonw zum Einführen der Futterrohrhalterung 100 und des winde 314ft auf, das zur Aufnahme enteprechender daran hängenden Futterrohrstranges Cl verwendet Haltcmuttern 314r dient, d.e mit dem Adapie:r Ji* werden, wie auch die Futterrohrhalterung 100 wäh- >o in einen Eingriff gelangen und eine ^ν"»=^π'™""* rend des Zementationsvorganges den Drücken der desselben an dem Rohrdorn 312 nach oben ^veinin-Umlaufflüssigkeit und der Zementschlämme ausge- dem können. An den Adapter 314 scruieöt sicnnaui setzt. Daher kann die Konstruktion des Rohrdorns unten hin ein zylindrischer Abschnitt 315 an, der ein 112 im Vergleich mit den gewöhnlichen Zementier- Außengewinde 316 aufweist, das in ein "»tepretnenköpfen, die bei herkömmlichen Zementationsvorgän- 25 des Gewinde einer üblichen Gehausckupplung,Ji / gen zur lösbaren Halterung der Zementierstopfen eingeschraubt werden kann, welche an aern oixreii verwendet werden, einfach und preiswert ausgeführt Ende des Futterrohrstranges C4 mit ^einc™ G?*™« _scin 318 versehen ist. Die Gehkusekupplung 317 ist eine

Die Erfindung ist nicht auf die in den vorstehend gewöhnliche Kupplung, durch welche normalerweise beschriebenen Ausführungen dargestellte Bohrloch- 30 die Futterrohrlängen miteinander verbunden werden, fertigstellung unter Wasser beschränkt. Sie läßt sich Gegebenenfalls kann auch eine besondere Kupplung in gleicher Weise auch auf die Zementation einer vorgesehen sein, die bei 318 mit dem oberen tnae Verrohrung innerhalb einer Tiefbohrung anwenden, des Futterrohrstranges CA verschraubt wird, in wenn der Futterrohrstrang bis nach oben zur Bohr- jedem Falle bildet der Adapter 314 eine Vorricnplattform geführt ist, wie es beim Bohren mancher 35 tung zur Verbindung mit dem oberen tnae aes Tiefbohrungen von festen Offshore-Plattformen und Futterrohrstranges CA, wobei die Verbindung clurcn bei Tiefbohrungen auf dem festen Land üblich ist. eine Drehung des Adapters 314 in bezug autdie Die in Fig. 10 dargestellte weitere Ausführung zylindrische Oberfläche 312a erfolgt. Um eine Llreder Erfindung dient daher zur Verwendung für die hung des Adapters 314 zu erleichtern, weist dieser Zementation eines Futterrohrstranges C4, der sich 40 in der hier dargestellten Weise eine oder mehrere durch den Drehtisch R eines Bohrturms nach unten radiale Öffnungen 319 zur Aufnahme eines Hebels in eine (nicht dargestellte) Tiefbohrung erstreckt. auf. An seinem unteren Ende tragt der Ronrdorn Der Drehtisch Λ weist eine Hauptmuffe M auf, die 312 in der dargestellten Weise lösbar einen oberen zur Aufnahme der mit Zähnen 300 versehenen Ab- Stopfen TP, und ein unterer Stopf en BP ist in gleicher fangkeile CS dient, welche in bekannler Weise durch 45 Weise wie in der vorstehend beschriebenen Austundic Keihvirkung an der Stelle 301 zwischen den Ab- rung mit dem oberen Stopfen verbunden, so dali sicn fangkeilen CS und der Hauptmuffe M mit ihren Zäh- eine weitere Erklärung der Stopfen erübrigt. An nen 300 in einen festen Halteeingriff mit der Außen- seinem oberen Ende kann der Rohrdorn 31Z in geseitc des Futterrohrstranges CA gedrückt werden. eigneter Weise mit dem bereits beschriebenen Ven-

Bei den herkömmliehen Zementationsverfahren 50 til V verbunden sein, so daß die Auslösung oder die des Futterrohrstranges CA wird ein Zementierkopf, Freigabe des oberen Stopfens TP und des unteren welcher einen oder mehrere Zementierstopfen ent- Stopfens BP ebenfalls in der bereits beschriebenen hält, mit dem oberen Ende des Futterrohrstranges Weise erfolgen kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Unterstützung ds Absc Stiftc Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einzementieren eines am unteren Ende durch einen ein Rückschlagventil aufweisenden Zementierschuh verschlossenen Fiitterrohrstranges in ein Tiefbohrloch, bestehend aus einem mit dem Rohrstrang verbindbaren, sich in Längsrichtung darin erstreckenden Dorn, der einen axialen Durchflußkanal für die Zementschlämme aufweist, einem oberen, durch Scherstifte mit dem unteren Ende des Dcrns lösbar verbundenen Zementierstopfen, einem unteren, durch Scherstifte lösbar gehaltenen Zementierstopfen, die beide einen gleitend an der Futterrohrwandung angreifenden elastisch verformbaren äußeren Körperteil und einen inneren starren Stopfenkörper mit einem axialen Durchlaß für die Zementschlämme aufweisen, einem Sitz im *» Durchlaß des unteren Zementierstopfens, der durch einen im Flüssigkeitsstrom mitgeführten, den Durchlaß des oberen Zementierstopfens frei passierenden ersten Verschlußkörper verschließbar ist, wobei nach dem Schließen des Durch- »5 lasses ein Abscheren der den unteren Zementierstopfen haltenden Scherstifte erfolgt, und einem Sitz im Durchlaß des oberen Zementierstopfens, der durch einen im Flüssigkeitsstrom mitgeführten zweiten Verschlußkörper verschließbar ist, wobei nach dem Schließen des Durchgangs ein Abscheren der den oberen Zementierstopfen haltenden Scherstifte erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Zementierstopfen (BP) durch die Scherstifte (206) mit dem oberen Zementierstopfen (TP) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schtrstiftverbindung zwischen dem Stopfenkörper (175) des oberen Zementierstopfens (TP) und dem Dorn (112; 312) eine auf einen Gewindeansatz (173) des Doms geschraubte zylindrische Muffe (174) und einen die Muffe aufnehmenden hülsenförmigen zylindrischen Endabschnitt (176) des Stopfenkörpers (175) aufweist, die durch die Scherstifte (177) verbunden sind, und die Scherstiftverbindung zwischen dem Stopfenkörper (204) des unteren Zementierstopfens (BP) und dem Stopfenkörper (175) des oberen Zementierstopfens (TP) eine auf einen Gewindeansatz (202) des einen Stopfenkörpers (175 bzw. 204) geschraubte zylindrische Muffe (203) und einen die Muffe aufnehmenden hülsenförmigen zylindrischen Endabschnitt (205) des anderen Stopfenkörpers aufweist, die durch die Scherstifte (206) verbunden sind. SS

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeansatz des einen Stopfenkörpers (175 bzw. 204) eine mit Außengewinde (201, 202) versehene Verbindungsmanschette (200) ist, die in einen der Stopfenkörper eingeschraubt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der axialen Durchlässe (181, 209) über radiale öffnungen (200 a) mit dem Rohrstrang (C 2) in Verbindung steht, über die der elastisch verformbare äußere Körperteil (207) wenigstens eines der Zementierstopfen (BP bzw. TP) zur

3. vorr axialen Durchhang

kennzeichnet, o-U) -'- ^uLI . . ° °

Π8Ι '091 der Swri-nkorner (17a, 204) de. .e-

⁽ ■ * nfpn ·■"· ßP) mit den Rohrstrang 1C 2) mentierstopfen^ ·-) _{jn def Ve;biLV}