DE2053822C3 - Probennehmer zur Entnahme von Flüssigkeiten aus einem Bohrloch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Probennehmer zur Entnahme von Flüssigkeiten aur einem Bohrloch mit mindestens einem zu einem oberen Ventil gehörigen oberen und einem zu einem unteren Ventil gehörigen unteren Ventilkolben, welche starr mit einer in dem Körper des Probennehmer ax^;al verschiebbar gelagerten und sich durch die Probennehmerkammer erstreckenden Ventilstange verbunden sind, wobei dit Stange krat(schlüssig mit Auslöseeinrichtungen verbunden ist, welche die geöffneten Ventile durd Axialverschiebung der Ventilstange in Schließstel lung überführen.

Für eine rationelle Ausbeutung einer Erdöllager statte ist dh genaue Kenntnis der physikalische! und chemischen Eigenschaften der iin der Lagerstatt vorhandenen Flüssigkeit von Bedeutung. Es interes sieren sowohl die Eigenschaften, die die Lagerstal tenflüssigkeit bei Beginn der Ausbeutung aufweis als auch die Eigenschaften während des Verlaufe der Ausbeutung. Zu diesem Zwecke wurden Prober nehmer entwickelt, mit deren Hilfe es möglich ist, fi die jeweilige Entnahmetiefe repräsentative Flüs-.ij

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keitsproben aus dem Bohrloch zu entnehmen. Vor und die Ringdichtung des Kolbens, ob die mit dem der Probcnnahme wird versucht, durch geeignete Probenehmer entnommene Flüssigkeitsprobe tatsäch-Schlicß- und Fördermaßnahmen die Flüssigkeit im lieh repräsentativ für den Entnahmepunkt ist. Auch Bohrloch am Probenentnahmepunkt nach Möglich- bei diesen Probenehmern bestehen mit Bezug auf die keit in ihren Eigenschaften den Eigenschaften der in 5 Kontrolle des Innendrucks nach dem Ausbau des der Lagerstätte vorhandenen Flüssigkeit anzuglei- Probcnehmers aus dem Bohrloch Schwierigkeiten, chen. Die Erfindung bezweckt daher, einen neuen Pro-Dic bekannten Probenehmer lassen sich im we- benchmer zur Entnahme von Flüssigkeiten aus einem scntlichcn in die Gruppen der Einströmprobenehmer, Bohrloch anzugeben, mit dem es möglich wird, eine der Durchströmprobenehmcr und der Einzugsprobe- io exakte Bestimmung der Menge des in der Probennehmer einteilen. flüssigkeit gelösten Gases vorzunehmen, ohne daß Bei der ersten Gruppe wird der Probenehmer eva- durch Verunreinigungen aus oberen Bohrlochschichkuiert eingebaut und nach dem Absenken auf die ten oder durch Entspannung der Flüssigkeit bei der Probenahmetiefe geöffnet. Die Bohrlochflüssigkeit Probennahme eine Verfälschung des Meßergebnisses strömt dann in die Probekammer ein und wird in die- 15 eintritt.

scr durch ein Rückschlagventil eingeschlossen. Es sind bereits Probennehmer bekannt, bei denen Bei den Probennehmern der zweiten Gruppe ist eine starre Verbindung zweier in der Probennehmeran jedem Ende der Probennehmerkammer ein Ventil kammer befindlichen Kolben mittels einer Ventilvorgesehen, das in geöffnetem Zustand eingebaut stange vorgesehen ist, die mit Auslösemiitel für deren wird. Nach Absenken auf die Probenahmetiefc wer- ao Betätigung versehen ist. Eine Ausführungsform eines den durch eine geeignete Vorrichtung, die durch ein solchen Probennehmers besitzt beispielsweise als Uhrwerk auslösbar ist, die beiden Ventile zu einem Auslösemittel für die Betätigung der Ventilstange vorausbestimmten Zeitpunkt geschlossen, so daß die einen ir. Steigrohr geführten biegsamen Körper, der in dem Probekammervolumen befindliche Flüssigkeit mit der Ventilstange verbunden ist und sich außereingeschlossen wird. as halb des Probennehmers befindet, und der beim Ab-Bei den Einzugsprobenehmern zieht ein Kolben senken bzw. beim Anheben des Probennehmers oder eine ausströmende schwere Flüssigkeit die in durch Friktion mit der Wandung des Steigrohres die dem Bohrloch befindliche Flüssigkeit durch ein obe- Ventilstange betätigt. Ein solcher Probennehmer ist res offenes Ventil in die Probenehmerkammer, die aber nicht geeignet, die der Erfindung zugrunde Hedann durch Rückschlagventile verschlossen wird. _3Ü gende Aufgabe zu lösen, da eine Probcnnahme un-Eines der am meisten interessierenden Merkmale terhalb des Steigrohrendes nicht möglich ist, da beim der aus der Lagerstätte in das Bohrloch einströmen- Verlassen des Steigrohres keine Friktion mehr vordcn Flüssigkeit ist die Menge des Gases je Volumen- handcn ist. Selbst bei einer Probennahme innerhalb einheit der Flüssigkeit, die in den meisten Fällen des Steigrohres ist nicht immer gewährleistet, daß die Erdöl mit Gas in Lösung ist. Gerade dieser Wert laßt ₃₅ Steigrohre bis zum Entnahmepunkt sauber sind und sich mit den bekannten Probenehmern nicht eindeu- ein einwandfreies Gleiten des biegsamen Körpers tig bestimmen. stattfindet. Außerdem weist dieser Probennehmer Bei den Probenehmern der ersten Gruppe wird den allen Durchströmungsppobennehmern anhaftendas in die evakuierte Probenkammer einströmende den Nachteil auf, daß Verunreinigungen aus dem Öl zunächst entspannt, und es ist damit keine Gewähr 40 oberen Bohrlochteil mitgencmmen werden, dafür gegeben, daß die in der Probekammer einge- Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schlossenc Flüssigkeit dieselbe Zusammensetzung wird dadurch gelöst, daß die Auslöseeinrichtung des wie in dem Bohrloch befindliche Flüssigkeit aufweist. Probennehmers zusätzlich für die Überführung der Außerdem bietet die Druckkontrolle der entnomme- Ventile in die Offenstellung durch Axialverschiebung ncn Flüssigkeit nach Ausbau des Probenehmers aus 45 der Ventilstange vor Überführung der Ventile in die dem Bohrloch einige Schwierigkeiten. Schließstellung ausgebildet ist und daß in den als Bei den Durchströmprobenehmern der zweiten Nippel ausgebildeten Enden der Probermehmerkam-Gruppe strömt schon im oberen Teil des Bohrloches mer Ventilöffnungen vorgesehen sind, durch die die Öl und in diesem gelöstes Gas in die Probenehmer- zu entnehmende Flüssigkeit in Abhängigkeit von der kammer ein. Falls das Öl sehr viskos ist, werden 50 Stellung der Ventilstange in die Kammer einleitbai Teile dieser anfänglich einströmenden Flüssigkeit ist.

beim weiteren Absenken des Probenehmers auf die Vorzugsweise befinden sich in der ersten Stellung

Probenahmetiefe mitgenommen, und es besteht keine der Ventilstange der obere und der untere Ventilkol

Gewähr dafür, daß diese mitgeführten Flüssigkeits- ben in Schließstellung, in der zweiten Stellung sine mengen auf der Probenahmetiefe beim Durchströ- 55 die beiden Ventile geöffnet und in der dritten Stel

men der zu entnehmenden Probeflüssigkeit vollstän- lung sind beide Ventile geschlossen, v/obei das oben

dig aus der Probenehmerkammer entfernt werden; es Ventil einen Umgehungskanal für die Umgehung de:

besteht die Gefahr, daß sich der Flüssigkeitsdruck oberen Ventilkolbens in seiner ersten Schließstelluni

nur dem am Probenahmepunkt herrschenden Druck aufweist und in dem Kanal eine ausbaubare Dich angleicht. Diese Gefahr ist um so größer, je kleiner 60 tung gelagert ist.

das Verhältnis des Vcntildurchströmquerschnitts Bei einem derartigen Probennehmer ist es vnmög

/.um nützlichen Probcnchmerkammerquerschnitt ist. lieh, daß während des Absenkens Flüssigkeit in di

Hs ist anzumerken, daß bei den bekannten Konstruk- Probenkammer eintritt. Andererseits ermöglicht ei

tionen dieses Verhältnis sehr klein ist. derartiger Probennehmer, daß sich beim Schließe Hei liinzugspnibenehmcm bestimmen bei Arbeit 6₅ der beiden Ventile nur Flüssigkeit, z.B. öl mit Ge

mit einer Füllflüssigkcil die Vcrschlußsichcrhch "er irt Lösung, in der Probersrtehmerkammer hefinnV

Rückschhuivuiiile und bei Knlhcncin/.ug die Güte die ausschließlich am Probcnnahmcpunkt cingcdrut

der /.ylindcriniK-nfliiclic der Probenehmerkammer gen war.

Hierbei ist es ein besonderer Vorteil, daß vor dem Absenken des Probennehmers die Probenkammer mit einer Füllflüssigkeit gefüllt werden kann, wobei das un';. re Ventil der Probenkammer geschlossen ist, das obere Ende der Probenkammer jedoch mittels eines ringspaltartigen engen Urngehungskanals, der um das obere Ventil herumführt, offen bleibt und der Probennehmer in dieser Stellung in das Bohrloch abgesenkt wird und in der Probenentnahmetiefe durch den ersten Auslöseschritt beide Ventile geöffnet werden, worauf die Flüssigkeit ausströmt und die zu entnehmende Flüssigkeit in die Probenkammer eintritt.

Weiterhin ist es möglich, die Probennehmerkammer vor dem Absenken unter Einschluß eines Gases durch die Ventile zu verschließen und in der Probennahmcticfe durch Öffnen der Ventile die zu entnehmende Flüssigkeit einströmen zu lassen. Die Füllflüssigkeit ist vorzugsweise schwerer als die zu erwartende Probenflüssigkeit; es kann also z.B. Wasser und Quecksilber eingefüllt werden.

Die Universalität des erfindungsgemäßen Probennehmers ist auch daran erkennbar, daß ermöglicht wird, daß die Probenkammer vor dem Absenken mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt und in dem ersten Auslöseschritt das Füllgas wegen seines geringeren spezifischen Gewichtes durch das obere Ventil ausströmt, während die zu entnehmende Flüssigkeit durch das untere Ventil einströmt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, das Füllgas unter einem Druck einzufüllen, der bei Erwärmung des Probennehmers auf die am Entnahmepunkt herrschende Temperatur zu einem Druck führt, der dem in der Entnahmetiefe herrschenden Druck im wesentlichen entspricht, vorteilhafterweise aber um einen geringen Betrag höher als der Bohrlochdruck ist. Damit ist gewährleistet, daß beim öffnen der beiden Ventile durch den ersten Auslöseschritt das Füllgas leicht expandiert und im Falle der Probennahme in Erdölbohrungen, die eventuell z. B. durch Paraffin verstopften Einzugs- und Durchströmungsöffnungen des Probennehmers öffnet, was von besonderem Vorteil ist, wenn die Probennahme in dickflüssigem öl, z. B. mit hohem Paraffingehalt, in geringen Tiefen erfolgen soll.

Diese Ausbildung des Probennehmers erlaubt in vorteilhafter Weise weiter, den Zeitverlauf vor dem ersten Auslöseschritt und den Zeitverlauf bis zu dem zweiten Auslöseschritt durch ein Uhrwerk zu bestimmen oder die Auslöseschritte durch die Wirkung eines Teilgewichtes des Probennehmers einzuleiten. Sollen die Auslöseschritte nicht automatisch durch das Gewicht ausgelöst werden, so ist es vorteilhaft, die Auslöseschritte durch Anheben und Abbremsen des Probennehmers im Bohrloch durch die Trägheit einer Teilmasse des Probennehmers einzuleiten.

Damit ist gewährleistet, daß bei Bewegung des offenen Probenehmers in dem Bohrloch die Bohrlochflüssigkeit den Probenehmer durchströmt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Probenehmers ist gekennzeichnet durch ein stufenförmig ausgebildetes Ventilstangenkopfstück, zwei schwenkbar mit dem Probenehmerkörper verbundene doppelarmige Auslösehebel, deren eine freien Enden mit dem Kopfstück zusammenarbeiten, und eine einzige Ventilfeder, die sich auf dem Probenehmerkörper und adf dem Kopfstück abstützt und die Stange in Richtung auf die Hebe! beaufschlagt, wobei der radiale Abstand der freien Hchclarmcnden entsprechend der stufenförmigen Ausbildung des Kopfstückes der Ventilstange schrittartig veränderbar und die Ventilstange in zwei aufeinanderfolgenden axialen Bewegungsschritten durch die Feder in Richtung auf die Hebel verschiebbar sind. Da die Vcntilkolben starr mit der Ventilstange verbunden sind, werden beide Ventile gleichzeitig um die gleiche Schrittweise in Richtung auf die Hebel verschoben. Da, wie weiter oben ausgeführt, die Ventilöffnungen entsprechend angeordnet sind, befinden sich die Ventile an den zu

ίο den Schritten gehörigen Stellen in den bereits beschriebenen öffnungs- oder Schließstellungen.

Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, die nicht mit dem Vcntilstangcnkopfstück zusammenarbeitenden freien Hebclenden so zu bewegen, daß die Verschiebungen des Kopfstückes möglich werden. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Probenehmers nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein axial verschiebbar im Probenehmerkörper gelagertes Uhrwerk, eine von dem Uhrwerk angetrie-

ao br ic Auslöseführung mit Führungsnut, einen mil dem Probenehmerkörper fest verbundenen und in die Führungsnut eingreifenden Führungsbolzcn und eine mit der Auslöseführung verbundene Auslösestange mit einem stufenförmig ausgebildeten Kopfstück, das mit den von dem von der Ventilstange lösbaren Ventilstangenkopfstück abgewandten freien Enden der Auslösehebel zusammenarbeitet, die durch eine zwischen den Hebein gelagerte Biaüfedcr in Richtung auf das untere Ende der Auslösestange zu beaufschlagbar sind, wobei die Führungsnut so ausgebildet ist, daß das Uhrwerk, die Auslöseführung und die Auslösestange bei vorgegebenem Drehsinn der Uhrwerksachse von den Hebeln fortschiebbar sind und die Verschiebung nach einem einstellbaren Vorlauf in zwei mit zeitlichem Abstand voneinander erfolgenden axialen Bewegungsschritten durchführbar ist.

Das Zurückziehen des einstückig mit dem Rest der Auslösestange oder als getrenntes Bauteil ausgebildeten stufenförmigen Endes der Auslösestange ermöglicht den schrittweisen Hub der durch die Ventilfeder beaufschlagten Ventilstange. Das getrennte Bauteil kann wiederum aus zwei Bauteilen bestehen, die leicht gegeneinander verdrehbar sind.

Der Führungsbclzen ist mindestens an seinem in die Führungsnut eingreifenden Ende kantig ausgebildet, um eine kraftschlüssige Führung zu erreichen.

Die in die Auslöseführung eingearbeitete Führungsnut besteht aus einem sich längs einer Radialebene erstreckenden Vorlaufabschnitt und einem auf seiner Unterseite stufenförmig ausgebildeten Auslöseabschnitt, wobei der Auslöseabschnitt auf seiner Oberseite in Richtung des Vorlaufabschnittes verlaufend, schrägverlaufend oder entsprechend der Unterseite stufenförmig ausgebildet ist. Bei Drehung der Auslöseführung durch die mit ihr gekoppelte Federkernachse wird der Führungsbolzen zunächst in dem Vorlaufabschnitt geführt. Dieser Zeitvorlauf ist nötig, damit vor dem ersten Auslöseschritt der Probenehmer auf die Probenahmetiefe abgesenkt werden und sich auf die in dieser Tiefe herrschende Temperatur erwärmen kann.

Die Auslöseführung, die mit der Ausloscstaiigc drehfest verbunden ist, ist mit dem Uhrfederkern verbunden, welcher seinerseits die Uhrfederkraft über das Gesperre des Uhrwerks auf die Uhrwerksachse einwirken HiLU. !n vorteilhafter Ausgestaltung der Frfindung ist vorgesehen, daß die Ausltfseführung an ihrem der Ventilstange zugewandten unteren Ende

mit Schlüsselflächen versehen ist, an ihrem Umfang eine Zeitmarke trägt und in einer Buchse gelagert ist, die an ihrem Umfang eine Zeiteinteilung trägt.

Beim Aufzug des Uhrwerks mit Hilfe eines auf die Schlüsselflächen aufgesetzten Schraubenschlüssels bewegt sich Jie Zeitmarke entlang der Zeiteinteilung, so daß gleichzeitig mit dem Aufzug des Uhrwerks das Setzen der Vorlaufzeit erfolgen kann.

Da das Uhrwerk, die Auslöseführung und die Auslösestange in dem Probenchmerkörper verschiebbar gelagert sein müssen, um ein öffnen der Auslösehebel zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Uhrwerk über eine Zugstange und ein Verbindungsstück mit dem Aufhängedraht des Probenehmers verbunden ist, wobei der Aufhängedraht durch eine öffnung im Ventil des Probenchmerkörpers in dessen Inneres eingeführt ist und auf dem Verbindungsstück zur Entlastung der Zugstange aufliegt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise im obersten Abschnitt des Probenehmerkörpers eine Aufhängefeder gelagert, deren unteres Ende sich auf dem Verbindungsstück abstützt und auf deren oberen Ende der weitaus größte Teil des Gewichts des Probennehmer liegt, wobei die Spannung der Feder im wesentlichen diesem Gewicht entspricht oder etwas größer als dieses ist. Wie weiter unten ausgeführt wird, läßt die Wahl der Federspannung verschiedene Auslöseweisen zu, d.h. verschiedene Techniken, um die Auslöseführung längs der Stufen in Uhrwerksachsenrichtung zu verschieben.

Das Uhrwerk muß vor den schädlichen Einwirkungen der in dem Bohrloch vorhandenen Flüssigkeit abgeschirmt werden. Gleichzeitig muß aber verhindert werden, daß auf das Uhrwerk große Schubkräfte einwirken. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß der Hohlraum im Probenehmcrkörper zur Aufnahme des Uhrwerks und der Auslöseführung durch mit der Zugstange »nd der Auslösestange zusammenarbeitende Dichtungen gegenüber dem im Bohrloch herrschenden Druck abgedichtet ist und die Auslösestange und die Zugstange denselben Durchmesser aufweisen. Bei einem Druck im Bohrloch von 800 kp'cm' wird auf die Auslösestange bei einem Durchmesser von 3 mm ein axialer Schub in Richtung auf das Uhrwerk von 57 kp ausgeübt, der aber bei einer Zugstange von gleichem Durchmesser kompensiert wird. Es empfiehlt sich aber trotzdem, die Achse des Uhrwerks im Uhrwerkkörper in einem Drucklager zu lagern, um Druckstöße aufzufangen.

Vorzugsweise sind die Durchmesser der Kolben der Ventile gleich. Um bei Evakuierung der Probenkammer ein Durchbiegen der Ventilstange zu verhindern, ist diese in geringen axialen Abständen mit die Kammerwandung berührenden Führungssternen verschen.

Zu dem Probenehmer gehören selbstverständlich auch obere und untere Anschlußstücke, die ein Evakuieren, ein Füllen der Probekammer mit einer Füllflüssigkeit oder einem Füllgas und ein Umpumpen der Probeflüssigkeit unter einem vorzugsv-eise höheren Druck als dem am Probenahmepunkt herrschenden ermöglichen (Probentransfer).

Eine bevorzugte Ausführungsform des Probenehmers ist daher gekennzeichnet durch mindestens ein mit einem unteren Probenehmerabschnitt oder -nippel versch raubbares unteres hohles Anschlußstück mit mindestens einer nach außen führenden Anschlußöffnung und einer gegenüber dem Körper des Anschlußstücks verdrehbaren Stellschraube, mit der ein abgedichtet aus dem Hohlraum herausgeführter, Ende der Ventilstange kraftschlüssig verbindbar ist.

Vorzugsweise sind drei Anschlußstücke vorgesehen: ein oberes Füll- und Transferanschlußstück, ein unteres Füllanschlußstück und ein unteres Transferanschlußstück; die beiden letzteren unterscheiden sich durch die Ausbildung des Arbeitsgewindes und die

ίο Anschlußstelle an den Probenehmer.

Bei einer derartig gehaltenen Ventilstange ist es möglich, das lösbare Kopfstück aufzusetzen oder abzunehmen. Daher ist der Probenehmer gekennzeichnet durch ein auf den die Ventilfeder aufnehmenden Rohrabschnitt aufschraubbares Spannwerkzeug zum Spannen oder Lösen der Feder für die Befestigung oder Entfernung des von der Ventilstangc lösbaren Kopfstücks, das aus einem Gewindestück mit Außengewinde und einer in dem Gewindestück geführten

ao Schraubspindel besteht. Die Arbeitsweise dieses sehr einfach aufgebauten Werkzeugs wird weiter unten erklärt werden.

Wird als Füllflüssigkeit ein wertvolle Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, verwendet, so ist der unterste Probenehmerkörperabschnitt als Füllflüssigkeitsaufnahmekammer ausgebildet und ist der darüber angeordnete Nippel mit einem Flüssigkeitsleitzylinder versehen. Nach Öffnung des unteren Ventils strömt die Füllflüssigkeit aus der Probekammer aus und durch den FiühMgkeiis'citzyünder hindurch in die Füllflüssigkcitskammer. Wegen des Leitzylinders kann die Flüssigkeit nicht durch die Durchlaßöffnungen in der Körperwandung in das Bohrloch austreten, die dem unteren Ventil zugeordnet sind.

Für den Transport der aus dem Probenehmer ausgebauten Probenehmerkammer sind zwei auf die Probekammer aufschraubbare Protektoren vorgesehen, die mit einer Bohrung zur Aufnahme der Enden der Ventilstange versehen sind.

Die Messung des Druckes in der Probenehmerkammer und der Probenahmepumptemperatur, das erforderliche Umpumpen der Probe in Hochdruckaufbcwahrungsgcfäße oder in einen Untersuchungsautklaven zur Bestimmung der interessierenden phy-

sikaiischen Parameter wie Gas-Öl-Löslichkeitsverhältnis. Schrumpfungsfaktor des Öls bei Gasentlösung. Viskosität bei verschiedenen Drücken, sine aufwendig und zeitraubend. Solche Untersuchunger können nur in einem besonders dafür eingerichteter Laboratorium durchgeführt werden.

Andererseits ist es wichtig, möglichst schnell nacl dem Ausbau des Probenehmer aus dem B !irlocl beurteilen zu können, ob die entnommene Prob technisch einwandfrei und für die Flüssigkeit ar Entnahmepunkt repräsentativ ist. Eine solch schnelle Vor- oder Pilotuntersuchung kann an der i der Probenehmerkammer befindlichen Flüssigke nicht vorgenommen werden, ohne daß die Ergebniss der oben beschriebenen Messungen gefährdet od«

^Fo verfälscht wurden. Daher wird neben einer Probe nehmerkammer eine Versuchskammer abgesenk nach dem Ausbau kann die Flüssigkeit in der zweite Kammer auf das Gas-Öl-Verhältnis untersucht we den.

Die Erfindung bezweckt, keinen Probennehmi anzugeben, bei dem gewährleistet ist, daß die beidt Kammern genau gleichzeitig mit Probenflüssigke gefüllt werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in der Probenahmetiefe eine Hauptprobekammer und eir.e kleinere Pilot- oder Versuchsprobenkammer gleichzeitig von denselben Auslösemitteln geöffnet und zu einem späteren Zeitpunkt geschlossen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Probenehmer eine Hauplprobenahmekammer und eine Pilotprobenahmekammer gleicher Bauweise vorgesehen sind und die die Kolben tragende Ventilstange mit einer in der Pilotprobenahmekammer verschiebbaren und einen oberen und einen unteren Kolben tragenden zweiten Ventilstange lösbar verbunden ist.

Bei einer derartigen Anordnung wirken das Uhrwerk und der Auslösemechanismus auf beide Kolbenstangen ein, so daß die Füllung der Kammern mit Probeflüssigkeit gleichzeitig erfolgt. Diese Bauart ist darüoer hinaus wirtschaftlich und einfach im Aufbau.

Vorzugsweise ist das obere Ende der Ventilstange der Pilotkammer mit dem unteren Ende der Ventilstange der Hauptkammer mittels einer Kupplungsmuffe und eines Stiftes verbunden, der durch Schlitze in einem Verbindungsstück zwischen dem ProbenehiTurabschnitt mit der Hauptkammer und dem Abschnitt mit der Pilotkammer in bohrungen der Muffe und des oberen Endes des oberen Abschnitts der zweiten Ventilstange einführbar ist.

Zur Abdichtung der Schlitze empfiehlt es sich, nach der Probenahme Entkupplung der Ventilstangen und vor dem öffnen der Ventilkolben der Pilotprobenehmerkammer in das Verbindungsstück einen Verschlußkolben mit mindestens zwei Dichtringen einzubauen, deren Abstand größer ist als die Länge der Schlitze.

Der erfindungsgemäße Probenehmer mit zwei Kammern ermöglicht ein schnelles Abtrennen der beiden Kammern, so daß die Sofortuntersuchung des Inhalts der Pilotprobenehmerkammer ohne Zeitverlust durchgeführt werden kann. Diese Sofortuntersuchung ist deshalb von Bedeutung, weil eine Förderbohrung vor der Probenahme oft sorgfältig auf die Probenahme vorbereitet werden muß. Es darf nur durch eine kleine Fließöffnung gefördert werden, damit sich die Bohrlochflüssigkeit (ζ. B. Öl mit Gas-inLösung) der in der Lagerstätte vorhandenen Flüssigkeit angleichen kann. Um Förderverluste zu vermeiden, ist es von besonderer Bedeutung, so bald als möglich nach dem Ausbau des Probenehmers aus dem Bohrloch zu erfahren, ob die entnommene Probe einwandfrei ist, damit die Bohrung auf normale Förderbedingungen umgestellt werden kann. Auch bei der kleineren Kammer kann durch Ausbau der zum oberen Ventil gehörenden Dichtung vom Hochdruckgas bzw. Vakuumeinbau zum Füllflüssigkeitseinbau übergegangen werden.

Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels genauer beschrieben werden. Von den Zeichnungen zeigen

F i g. 1 a eine erste TeiHänge eines Probenehmers nach der Erfindung,

F i g. 1 a' eine erste TeiHänge einer anderen Ausführungsform,

F i g. 1 b eine zweite TeiHänge des Probenehmers nach der Erfindung,

F i g. 1 c eine dritte Teillänge des Probenehmers nach der Erfindung, wobei ein Teilausschnitt in veroröRerter Darstellung beigefügt ist, Fi g. I d eine vierte TeiHänge iu. ^ Probenehmers nach der Erfindung,

F i g. 2 einen TeilschniU durch eine für den Probenehmer nach der Erfindung geeignete Anordnung der Uhrfeder, des Gespcrres. des Federnkerris des Uhrwerks, wobei an dem Kern die Auslüseführung befestigt ist,

F i g. 3 a eine Seitenansicht der Auslöseführung, F i g. 3 b einen Querschnitt durch die Auslöscführung längs der Linie 3fr-3Z> in der F i g. 3 a,

F i g. 3 c die aufgerollte Mantelfläche der Auslö- ;eführung nach F i g. 3 a,

Fig.4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 durch die F i g. 1 b,

Fig. 5 a eine Vorrichtung zum Spannen der Ventilfeder.

Fig. 5b eine Vorrichtung zum Sichern der gespannten Feder, wobei em anderer Maßstab als in F i g. 5 a gewählt worden ist,

ao Fig.6 ein unteres Füllanschlußslück mit Stellschraube,

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Fig. Id mit Blick in Richtung der Pfeile zur Darstellung eines Führungssternes, wobei der Stern in einem anderen Maßstab als F i g. I b gezeichnet ist,

F i g. 8 ein oberes Füll- und Transferanschlußstück,

F i g. 9 ein unteres Transferanschlußstück,

Fig. iO einen Längsschnitt durch eine Füllflüssigkeitsauffangkammcr für einen Probenehmer nach der Erfindung,

F i g. 11 a einen oberen Protektor, Fig. 11b einen unteren Protektor,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch das obere Ende einer Pilotprobenahmekammer mit verbundenen Ventilstangen,

Fig. 13 einen Längsschnitt wie Fig. 12 mit eingeschobenen Verschlußkolben.

Die Ausführungsform soll nun ai Hand der Fi g. 1. a bis Id zunächst in ihren Bauteilen beschrieben v/erden. Die Bauteile werden vom oberen Ende des Probenehmers ausgehend beschrieben.

Der Aufhängedraht 1 für das Absenken und Anheben des Probenehmers ist durch eine Öffnung in einem Fanghais 2 in das Innere des Probenehmers geführt. Der Fanghals 2 ist in einen ersten rohrartigen Abschnitts eingeschraubt, der im folgenden als Oberrohr bezeichnet werden soll. Eine Aufhängefeder 4 stützt sich mit ihrem oberen Ende auf der Stirn seite des Fanghalses und mit ihrem unteren Ende au einem Verbindungsstücks ab. Bei einem Probeneh mer ohne Aufhängefeder 4 ist das Rohr 3 nur si lang, daß nach dem zweiten der Verschluß der Pro benehmerkammer veranlassenden Schritt des weite unten beschriebenen Auslösemechanismus die Obei seite des Verbindungsstücks S an der Unterseite dt Fanghalses 2 anliegt. Mittels eines Bolzens 6 ist di Aufhängedraht an dem Verbindungsstück verankci Bei der gezeigten Ausführungsform ist eine Zu stange 7 mittels eines gesonderten Bauteils 5 a, in d sie eingeschraubt ist, kraftschlüssig mit dem Vorbi dungsstück5 verbunden; das Bauteil Sa ist hie drehbar in dem Verbindungsstück 5 gelagert. D untere Ende des Oberrohres 3 ist durch einen erst Nippel 8 verschlossen, der mit einem Ende in ι Rohr eingeschraubt ist. Die Zugstange? ist dui eine Bohrung 9 in dem Nippel hindurchgeführt ι; arbeitet mit einem Stützring 10 und einer Dicht»

11 zusammen, clic in dem Nippelkörper gelagert sind. In einer durch einen O-Ring 12 abgedichteten Schraubverbindung ist auf das andere Schraubende des ersten Nippels 8 zur Aufnahme eines Uhrwerks 13 ein zweiter rohrartiger Probenehmerkörperabschnitt 14 aufgeschraubt, der im folgenden als Uhrwerkrohr bezeichnet werden soll. In das untere Ende de Uhrwerkrohrs 14 ist ein zweiter Nippel 15 eingeschraubt und die Verbindung durch einen O-Ring 16 abgedichtet.

Das Uhrwerk ist in F i g. 1 b nicht im Detail dargestellt. Es können, je nach Einbautiefe und Bohrlochvcrhältnis, z. B. bekannte Uhrwerktypen der Firma Leuten eingebaut weiden, die eine 270'- gesamte Drehung in 2¹S, 4¹ ■■ oder 9 Stunden durchführen. Die maximal einstellbare Vnrlaufzeit beträgt bei diesen Uhrwerken 1' 2, 3 oder 6 Stunden. Das untere Ende der Zugstange 7 ist 'mit dem oberen Ende des drehfest, aber in axialer Richtung verschiebbar gelagerten Uhrwerkgehäuses 13« verbunden.

An dem unteren Ende des Uhrwerkgehäuses 13 a ist eine Buchse 17 ausgebildet und an dem Gehäuse befestigt. In der Buchse ist eine Auslöseführung 18 angeordnet, die mit der Uhrfederachse 13 δ verstiftet ist, die in eine Bohrung 18 a hineinragt (siehe Fif. 3a;. Die Uhrfederachse 13ft läßt die Uhrfc erkraft über das Gesperre 13c auf die Uhrwerksachse 13 d einwirken.

In der Auslöseführung 18 ist eine Führungsnut 19 eingefräst, die, — wie besonders aus der Fi g. 3 c ersichtlich, aus einem sich längs einer Radialebene erstreckenden Vorlaufabschnitt 19 α und einem auf seiner Unterseite stufenförmig ausgebildeten Auslöseabschnitt 19 b besteht.

Die Oberseite des Auslöseabschnitts verläuft entweder in Richtung des Vorlaufabschnitts 19 a (durchgezogene Linie) schräg (gestrichelte Linie) oder ist entsprechend der Unterseite stufenförmig ausgebildet (strichpunktierte Linie). Das untere Ende der Auslöseführung isi mit Schlüsselflächen 18 c versehen. Diese dienen dem Aufziehen des Uhrwerkes, da, wie bereits erwähnt, die Auslöseführung drehfest mit der Uhrfederachse 13 b verbunden ist.

In die Führungsnut 19 greift ein Führungsbolzen 20 ein, dessen unteres Ende kantig ausgebildet ist, wie in der F i g. I b dargestellt ist. Der Führungsbolzen ist in einem Ansatz 15 a des zweiten Nippels 15 gelagert und wird darin durch ein mit dem Ansatz 15 a vcrschraubtes Deckblech 21 gehalten. Da das kantige untere Ende des Führungsbolzens 20 in einem axialen Schlitz 17 a der Buchse 17 läuft, kann sich das Uhrwerk 13 zwar mit Bezug auf de· Bolzen 20 in axialer Richtung verschieben, eine Drehung ist aber nicht möglich.

Auf dem Kantenbereich der Buchse 17 ist eine Zeiteinteilung 17 Λ eingraviert, die mit einer Marke 18 d auf dem Teil der Auslöseführung 18, der aus der Führungshiilse herausragt, eine Zeiteinstellung des Uhrwerks ermöglicht. In eine Sackbohrung 18 6 der Auslöseführung 18 ist eine Auslösestange 22 eingeschraubt, die durch eine Bohrung 23 in dem zweiten Nippel 15 hindurchgeführt ist. Die Auslösestange 22 arbeitet mil einer in dem Nippel 15 gelagerten Dichtung 24 zusammen.

Auf das untere Ende der Auslösestangc 22 ist ein Stufenkopflräger 25 aufgeschraubt, der an seinem unteren Ende einen vermittels Slil'tschraube 25« leicht drehbar ^dauerten Slufenkopl 25/) trägt, dessen Durchmesser an seinem unteren Ende stufenförmig \errinnert i<-t. Das Kopfstück 25 ist in einer BoIirunu 26. eines Auslosehebelträgers 26 verschiebbar, der"in eine Innenbohrung 15/) des zweiten Ni-^cIs 15 eingeschraubt i-i. Der Auslösehcbclträger 26 ist mit /wei AuslösehetK-ltrai.'iinsätzen 26« und 2d/> verseilen, die sidi plattenartig parallel zueinai. i_Lr nach unten erstrecken. MiUeIs Bolzen 27 und 2K -md an den AuslösehcnclS.irtsä'.zen zwei doppeluni'ijje Aiislösehebel 29 unJ. 30 schwenkbar befestigt. ;;>i_e oberen freien linden 29« und 30« der Schwenk! el liegen bei der in der Γ ι u. 1 b gezeigten Stellung uf der Stufenfliidie o.e> Siuieiwopfs 25 b mit dem · .>ßen Aul'iendurdiirie^ei mit. In dieser Stellung W- Ί-ren sich die unteren freien linden 29 b und 30/' -r Auslösehebel.

Zwischen den MfIvIn 29 ind 30 ist eine Blatt! _ir

31 derart gelacen d.:lt mc die freien Enden 29« id 30« gegen den Seitenkopf 25 6 druckt. Die dreh,-, re Lagerung des Ra teils 5« in 5 und des Stufenki _vis 25« auf dem Stuleukopfträger 25 verhindert ein .·,·>bremsen der Drehbewegung der Uhrfederachse !.*/>, was eventuell /u einem Stillstand des Uhrwerks IUiren kann. Die drehbare Lagerung des Stufenkurifs 25α ist besonders wichtig. v.eil die notwendigerec.se kräftig ausgelegte Feder 31 die oberen Hebelencien 29 a und 3Oe vergleichbar Backenbremsen gegen den Stufenkopf drücken würde. Die in axialer Richtung wirkende Bremskraft ist \on geringer Bedeutung, da zu ihrer Überwindung fast das Gesamtgewicht des Probenehmers zur Verfügung steht. Dies Gewicht ist so groß, daß in vielen Füllen die Aufhängefeder4 in Fortfall kommen kann. Neben dem Kopfstück, dein Auslösehebelträger und den darauf gelagerten Auslösehebeln befindet sich in dem auf die Unterseite des Nippels 15 aufgeschraubten weiteren rohrförmigen Abschnitt 32, der an seinem unteren Ende durch einen dritten Nippel 33 verschlossen ist, eine Ventilfeder 34. Daher soll im folgenden dieser Rohrabschnitt als Ventill'ederrohr bezeichnet werden. In der Wandung des Ventilfederrohrs 32 sind mehrere Durchlaßöffnungen 32 α ausgebildet. Die Ventilfeder stützt sich mit ihrem oberen Ende an einem Ventilstangenkopfstück 35 ab. das mit dem oberen Abschnitt einer Ventilstange 36 mittels eines Stiftes 37 verbunden ist. In der Wandung des Ventilfederrohrs

32 sind in geeigneter Höhe Langlöcher 32 b ausgebildet, durch die der Stift 37 in die zugehörigen Bohrungen im Kopfstück 35 und in der Ventilstange 36 hineingeschlagen oder aus diesen entfernt werden kann.

Auf der Oberseite des Ventilstangenkopfstückes ist ein Stufenansatz 35 α vorgesehen, der bei der gezeigten Ausführungsform aus einem Bolzen 35a' und einem darüber geschobenen und an ihm befestigten Gleitstück 35 a' besteht. Die Bohrung 35 b zur Aufnahme des oberen Endes der Ventilstange 36 ist mit einem Einführungstrichter versehen, der das Einführen der Ventilstange in das Kopfstück erleichtert.

Auf das untere Ende des Nippels 33 ist ein Rohrabschnitt 38 aufgeschraubt, der die Wandung der Probekammer 39 darstellt. Daher wird das Rohr 38 im folgenden als Probekammerrohr bezeichnet. Das untere Ende des Nippels ist nicht nur Befestigungselement zum Befestigen des Probekammerrohrs an den vorherigen Rohrabschnitten, sondern zugleich Vcntilkörper, in dem mit axialem Abstand voneinander längs des Umlanges Venlilöl'fnungcn 33« und 33/) ausgebildet sir.d. Auf der Außenfläche des tinte-

is Μ 16

ren Kantenbereichs 33 c ist ein Dichtungsring 40 in sers ausgebildet, der bis in den Bereich der Durcheine Umfangsnut eingelegt, um die Probenehmer- strömöffnungen hineinragt. Auf seine Bedeutung kammer 39 bei der in der Fig. 1 c gezeigten Stellung wird weiter unten eingegangen.

zusammen mit einem oberen Ventilkolben 41 abzu- Am unteren Ende der Ventilstange 36 ist ein Gedichten. Der Dichtungsring 40 wird nur eingelegt, 5 windeabschnitt 36 e vorgesehen. Auch seine Bedeufalls der Probenehmer mit Hochdruckgasfüllung oder lung wird in der nun folgenden Beschreibung der Armit Vakuum in der Probenchmerkarnmer 39 einge- beitsweise der in den F i g. 1 a bis 1 d beschiiebenen baut werden soll. Wird dagegen mit Flüssigkeitsfül- Ausführungsform deutlich, die für einen Betrieb mit lung, ζ. B. Wasser oder Quecksilber, eingebaut, so einer evakuierten oder mit einem unter Druck stewird der Dichtungsring 40 entfernt, um temperatur- io henden Füllgas gefüllten Probekammer ausgelegt ist. bedingter Ausdehnung des Füllflüssigkeitsvolumens Nach Abschrauben des Rohrabschnitts 46 von dem durch den engen Schlitz 33 (Umgchungskanal) zwi- fünften Nippel 44 wird auf diesen Nippel das in der sehen dem Kammerrohr 38 und dem unteren Ende F i g. 6 gezeigte untere Füllanschlußstück 48 aufge-33 c des Nippels 33 eine Austritismöglichkeit zu ge- schraubt. Das Füllanschlußstück 48 besteht aus ben. Der Ventilkolben 41 besteht aus zwei kegel- 15 einem Anschl¹ stiickkörper 49 und einer gegenüber stumpfförmigen Abschnitten 41(7 und 41/) mit einem dem Anschh ,lückkorper 49 verdrehbaren Steilzylindrischen Zwischenabschnilt 41c, in dessen schraube 50, die mit einer Bohrung 50 α versehen ist, Oberfläche ein Dichtungsring 42 eingelegt ist. Die in die der Abschnitt 36 c mit dem Gewindeende 36 e schlitzartigen übereinanderliegenden Öffnungen 33a der Ventilstange 36 einführbar ist. Das Gewindeende und 33 6 weisen bei dem gezeigten Ausführungsbei- 20 wi:d durch eine Mutter 50 ft gehalten, die durch ein spiel eine Breite von 5 mm auf. Während der Kam- Schraubstück 50 b festlegbar ist. Der Innenraum 51 merquerschnitt z. B. 4,6 cm² betragen kann, ist der des Anschlußstückkörpers 49 ist bei aufgeschraub-Durchtrittsquerschnitt des offenen Ventils 41 unge- tem Anschlußstück 48 gegenüber dem Außendruck fähr 2,5 cm². durch eine mit der Ventilstange 36 zusammenarbei-

In das untere Ende des Probckammerrohrs 38 ist 35 tende Dichtung 52 abgedichtet. Der Innenraum kann

ein Ventilkammerabschnitt 43 (4. Nippel) einge- über eine nach außen führende Bohrung 49 a mit

schraubt. In dessen unteres Ende ist ein fünfter Nip- Evakuierungspumpen, Füllgeräten u. dgl. verbunden

pel 44 eingeschraubt, dessen oberes Ende mit schlitz- werden,

artigen Ventilöffnungen 44 a versehen ist. Um die Probekammer mit dem Füllgas zu füllen.

Die Ventilstange 36 erstreckt sich durch die Pro- 30 wird auf das obere Ende des dritten Nippels 33 das bekamner 39 hindurch und trägt im Bereiche der in der F i g. 8 gezeigte obere Füll- und Transferan-Ventilkammer 43 und des unteren Nippels 44 einen schlußstück 56 aufgeschraubt, das mit einer öffnung zweiten unteren Ventilkolben 45, der in seiner Form- 56 a versehen ist und in seinem Aufbau dem Angebung dem Ventilkolben 41 entspricht. Die Ventil- schlußstück 48 vergleichbar ist. Die öffnungen 49 a stange 36 besteht aus einem hochwertigen Stahl, da 35 und 56 a werden durch eine Hochdruckleitung unter bei den auftretenden hohen Kammerinnendrücken sich verbunden und diese wird an eine nicht gezeigte mit hohen Zugbeanspruchungen der Kolbenstange Hochdruckgasflasche, ζ. B. eine Stickstofffiasche, angerechnet werden muß. Daher ist auch die Kolben- geschlossen. Mittels der Stellmutter 50 wird die Venstange mit beiden Ventilkolbenkörpern 41 und 45 tilstange 36 in die Stellung verschoben, in der das mit hochwertigem Material verschweißt. Der Ab- 40 obere und -das untere Ventil geöffnet sind. Danach schnitt mit den Kolben sei mit 36 b und der untere wird der berechnete und gewünschte Gasdruck im Abschnitt mit 36 c bezeichnet. Inneren der Probekammer 39 aufgebaut. Mittels der

Da die Ventilkolben 41 und 45 starr mit der Vcn- Stellmutter 50 wird danach die Ventilstange wieder

tilstange 36 verbunden sind, bewegen sie sich immer nach unten gezogen, so daß die Ventilkolben 41 und

in der gleichen Richtung und um die gleichen Be- 45 45 in Schließstellung gelangen. Nach Schließen des

träge. Die mit den Ventilkolben jeweils zusammenar- Anschlußventiles an der Hochdruckgasflasche wird

beitenden Nippelabschnitte dienen gleichzeitig als diese entfernt und an ihrer Stelle eine einfache volu-

Schutzzylinder für die Ventilkolbendichtungen, und metrische Gasmeßeinrichtung an das Leitungssystem

zwar derart, daß diese in allen drei Stellungen — angeschlossen. Nach öffnen des Anschlußventiles

verschlossen beim Einbau, geöffnet, verschlossen 50 kann somit leicht ersehen werden, ob die Probeneh-

nach Probenahme — mit de·- Bohrlochflüssigkeit merventile dicht sind, da im zu verneinenden Fall viel

nicht in Kontakt kommen. mehr Gas austreten würde als dem Inhalt des' Lei-

Wie aus der F i g. 1 d ersichtlich ist, können auf tungssyslems unter Berücksichtigung der Entspan-

die Ventilstange 36 Führungssterne 36 rf in kurzen nung des Hochdruckgases entspricht. Danach werden

Abständen voneinander aufgeklebt sein, die die 55 die Leitungen getrennt und das obere Ansatzstück 56

Stange an der Kammerwand abstützen und ein Ver- abgeschraubt. Die Ventilstange befindet sieh in ihrer

biegen der Ventilstange verhindern, wenn die Probe- unteren Stellung, in der sie \ on der Stellmutter 50 ge-

kammer 39 evakuiert wird. halten wird, an der sie mit Hilfe des Gewindeansat-

Auf das untere Ende des Nippels 44 ist ein weite:- zcs 36 c und zugehörigen Muttern 5Oo und 50 b be-

rer Probenehmcrkörpcrabschnitt 46 aufgeschraubt, 60 festigt ist.

der an seinem unteren Ende durch ein Probenehmer- Das Ventilfederrohr 32 wird nun auf das obere

endstück 47 verschlossen ist. in der Wandung des Ende von Nippel 33 aufgeschraubt. Dann wird die

Rohrabschnitts 46 sind Durchströmöffnungen" 46« Feder 34 in das Rohr 32 eingeschoben und danach

ausgebildet. Es soll kurz darauf hingewiesen werden, das Kopfstück 35 mit nach oben zeigendem Stulcn-

daß bei der in den F i g. 1 a bis 1 d gezeigten Ausfüh- 65 abschnitt 35 o. -» · 1

rungsform die Durchströmöffnungen 32 α und 46« In das obere Ende des Vcniilfederrohrs 32 wiri

längliche Schlitze sind. Auf der Unterseite des Nip- das in dor F i g. 5 a gezeigte Spanmvcrk/ιΜΐμ 53 J-J¹¹J^'

pels 44 ist ein Zylinder 44/) j'cringcren Durchmes- schraubt. Es bestellt aus eiiK-m Ciewnuk-stuck -·*

Außengewinde und einer Rändelung und aus einer in dem Gewindes,tück 54 geführten Schraubstellspindel 55. Die Spindel 55 ist an ihrem oberen Ende mit einer Bohrung 55 ο versehen, in die ein Hilfshebel einsetzbar ist. In dem unteren Ende ist eine Axialbohrung 55 ft vorgesehen, deren Durchmesser dem Durchmesser des Bolzens 35«' entspricht. Nach Aufschrauben des Gewindestückes 54 wird die Spindel 55 so weit nach unten eingeschraubt, daß die Achsen der Löcher in dem Ventilsiangenkopfstück 35 und im oberen Hnde des Ventilstangenabschnitis 36 ο in einer Ebene "liegen. In dieser Stellung ist die Feder gespannt und nach Drehung der Ventilstange 36 bis zur Lochpassung zwischen den beiden Löchern kann durch die öffnungen 32/) in dem Ventilfederrohr 32 der Stift 37 eingeschlagen werden. Zur vorläufigen Sicherung von Ventil Oder 34 in ihrer gespannten Stellung wird nun eine Sicherungsgabel 57 (F i g. 5 b) durch die Schlitzöffnungen 32 ft in das Rohr 32 eingeschoben. Die Zinken der Sicherungsgabel liegen ac auf der Oberseite des Kopfstückes 35 auf, so daß ein Entspannen der Feder 34 nicht möglich ist und das untere Anschlußstück 48 entfernt werden kann.

Die Zusammenstellung und die Inbetriebnahme des Uhrwerk- und Auslösemechanismus beginnt mit der Verschraubung von Bauteil 5 a, dem Zugstangenkopf, mit der Zugstar.«je 7. Danach wird die Zugstange 7 durch die Öffnung des Verbindungsstücks 5 hindurchgeführt und ihr unteres Ende in die Bohrung 9 des Nippels 8 eingeführt und rr^;t dem Uhrwerk 13 verschraubt. Das untere Ende des Einbaudrahts 1 wird von oben durch die Bohrung im Fanghals 2 durchgeführt und am unteren Ende in bekannter Weise mit einer doppelten Drahtschleifc versehen. Das Rohr 3. dessen Länge von der Verwendung einer Feder 4 abhängt, wird an den Fanghals angeschraubt. Bei Verwendung einer Feder wird diese von unten in das Rohr 3 eingeführt. Danach wird das aus dem Rohr herausragende Schleifenende des Einbaudrahts mit Hilfe des Bolzens 6 am Verbindungsstück befestigt. Das untere Ende des Rohrs 3 wird dann auf das obere Ende von Nippel 8 aufgeschraubt. In den meisten Einbaufällen wird auf die Feder 4 verzichtet.

Nun wird auf den Nippel 8 das Uhrwerkrohr 14 aufgeschraubt, bevor noch das Uhrwerk aufgezogen und eingestellt worden ist. Zuvor ist an der Uhrfeder achse 13 i> des Uhrwerks 13 die Auslösefiihrung 18 verstiftet und in die Bohrung 18 ft die Auslösestange 22 eingeschraubt. Das Uhrwerk wird dann mit Hilfe der Auslösestanga 22 so weit aus dem Uhrwerkrohr herausgezogen, daß der Nippel 15 über die Stange 22 geschoben werden kann. Auf die Stange wird dann das Kopfstück 25 aufgeschraubt. Da das Uhrwerk 13 noch nicht aufgezogen ist, kann in der Stellung der Führungsbolzen 20 eingelegt werden, der in die Endstellung der Führungsnut eingreifen muß. Danach wird mit Hilfe eines an dem Sechskant 18 c· angreifenden Schraubschlüssels die Uhr aufgezogen und gleichzeitig die gewünschte Vorlaufzeit eingestellt. Die Einstellung geschieht unter Beobachtung der Stellung der Marke auf der Auslöseführung 18 im Vergleich zu der Zeiteinteilung 17 ft auf der Buchse 17. Als nächstes wird das IJhrwerkaußenrohr 14 mit seinem unteren Ende auf das obere Ende des Nippels !5 aufgeschraubt. Danach wird in die Bohrung des Nippel·. 15 der Auslösehebelträger 26 eingeschraubt. Wenn dtr Auslösehebelträger 26 so weil abgesenkt.

ist, daß die freien Enden 29 a und 30« der Auslösehebei 29 und 30 auf dem Stufenende 25 b des Kopfstücks 25 aufsitzen, werden die freien Enden 291> und 30 h der Auslösehebel zusammengepreßt, so daß die oberen Enden 29 a und 30« sich voneinander entfernen. Danach kann der Auslösehebelträger 26 bis zum Anschlag eingeschraubt werden, so dab nun die oberen Hebelenden durch den dickeren, oberen Teil des Stufenkolbens 25 b in gespreizter Stellung gehalten werden. Die axiale Bewegungsgröße der ersten Auslösestufe in der Auslöseführung (z.B. 2.5 mm) entspricht d;:nn Jer Verschiebungslänge der oberen Enden 29 α und 30 α längs des Stufenkt.pfah Schnitts mit größerem Durchmesser, während der Ik wegunusgröße der zweiten Ausiösestufe der Auslöst führung 19 (z. B. ebenfalls 2,5 mm) der Länge de Stufenkopfabschnitts kleineren Durchmessers ent spricht.

Danach wird das obere Ende von Feuerkammer rohr 32 auf das untere Ende von Nippel 15 aufgeschraubt.

Da nun die unteren einander berührenden Enden

29 b und 30 b der Hebel 29 und 30 auf dem oberen Ende 25« vom Ventilstangenkopf 35 aufsitzen und somit die Ventilfeder 34 in gespanntem Zustand und damit die Ventilstange 36 mit den Kolben 41 und 45 in der unteren Schließstellung halten, kann die Sicherungsgabel 57 entfernt werden. Auf den Nippel 44 wird der untere Rohrabschnitt 46 aufgeschraubt. Damit ist der Probenehmer auf eine Probenahme vorbc reitet.

Während der Vorlaufzcit befindet sich der Bolzen 20 in dem Vorlaufabschnitt 19« der Führungsnut 19. Dal heißt, eine axiale Verschiebung der Auslöseführung 18 mit Bezug auf den Führung bolzen ist nicht möglich. Nach Ablauf der eingestellten Vorlaufzeit gestattet die stufenartige Ausbildung der Unterseite des Auslöseabschnittes 19 b einen axialen Sprung. Die Sprungweite beträgt vorzugsweise 2,5 mm. Das in sich starre System aus Zugstange 7, Uhrwerk 13, Auslöseführung 18, Auslösestange 22, Kopfstück 25 und leicht drehbarer Stufenkopf 25 ft kann sich in einem ersten Auslöseschntt um 2,5 mm mit Bezug auf das Uhrwerkrohr 14 nach oben bewegen. Nach diesem Auslöseschritt berühren die freien Enden 29« und 30 a das Kopfstück 25 ft nicht mehr an seinem größten Durchmesser, sondern an dem vorgesehener kleineren Durchmesser. Diesem Tatbestand entspricht eine Spreizung der unteren Enden 29 b und

30 ft der Auslösehebel 29 und 30. Die Spreizweite ist so groß, daß der Bolzen 35 a des Kopfstücks 35 infolge der Spannung der Ventilfeder 34 sich zugleich mit dem System Kolbenstange 36 und Kolben 41 und 45 relativ zu dem Kammerrohr 38 und den Nippeln 33 und 43 so weit nach oben verschieben kann, bis die Enden der Auslösehebel auf dem Gleitstück 35«" aufsitzen. Dieser Hubweg beträgt etwa 12 mm und verschiebt die Ventilstange 36 so weit, daß die Ventilkolben 41 und 45 die öffnungen 33« und 33 ft bzw. 44a freigeben. Das spezifisch leichtetc Gas entweicht durch die öffnungen 33 ft und 33 α und durch die Ausgleichsöffnungen 32« aus dem Probenehmer, während durch die Durchströmöffnungen 46« und die Ventilöffnungen 44« zu entnehmende Probeflüssigkeit in den Probekammerraum 39 einströmt. Bei geöffneten Ventilen wird der Probenehmer öfters um einige Meter angehoben und rasch wieder abgesenkt, so daß die zu entnehmende Flüs-

19

■ ri" Π Rinne beim Durchhang

■ i. ,k-ii di" Probekainmer durchströmt. Nach einem merdurchmesser, damit die u>-m y _Λ^_α^_η Grunde

_v;_clle,en Zeitlauf ist in einem zweien Auslöseschritt nicht verletzt wer den Aus ae --^ Schlitzin-

_ci„ weiterer axialer Sprung von 2.5 mm Sprungweite empfiehlt es sich, die obere ^u _{R ervcrpr}ö-

■, o-Ueh Der Stufenkopf 25 b greift nun nicht mehr nenkanten, die durch erwähnte uur

~dien die Enden 29« und 30« der Auslösehebel, 5 ßcrungentstehen, abzurunden Kammer 39

ß Jic anderen Enden 29 b und 30 h infolge der Soll der P^^^gS^'Äeichcr Weise

nnung von Feder 31 so wen gespreizt wer- eingebaut werden, se xerUh m .^ _Kam.

ίο daß Jic anderen Enden 29 b und 30 h infolge der Soll der P^^

K-Je.spannung von Feder 31 so wen gespreizt wer- eingebaut werden, se

_(Jcn daß auch das Gleitstück 35«" durch di,> Feder wie beim Einbau mit

!",Wischcn die Hebelenden geschoben ,erden mer über.die unterer,u ^J^ ,,,pn Dieser Ventilstangenhub verschiebt den KoI- io und 56 wird die Kammer mn

_K.n 41 bei dem beschriebenen Ausfühmngsbeispiel ten Vakuumpumpe ^kuier ^ ^ _dje ^^ .„'.;,, in dem Nippel 33 ausgebildeten Ventilkammer benstange 36 mit den ™^l™ „icjtfier Weise seri ! 5 mm weiter nach oben und d.n Kolben 45 um ^^^ξ^^^Ε^. _{Ein Vakuum}. dih Betrag aus dcm um cn N.ppel 44 in fahren «"« beim HochdrucK^ _{p und gc}_

in ! 5 mm weiter n ^^ξ^^^Ε^. _Ein

_dct; deichen Betrag aus dc-m um. cn N.ppel 44 in fahren «"« beim HochdrucK^ _{p und gc}_

d · untere Ventilkammer 43 hinein, so daß die Pro- 15 tinbau erfo gt nur bu gurin^n

_b, ;,_η1πκτ 39 an ihrem oberen und unleren Ende ringen ^^hr*^och _b ^drU,^C _h ^k _m^_kammcr 39 mit einer Füll-

^Ä^egung des System, Zugstange-Uhr- fluSgkeU ge|>t werde, wog f*ft"j ^,K-Auslöseführung-Auslösestange-Kopfstück ge- B^e.^fa.^rb.t^em Wassu: in de _Zusammcnbau nicht

,,„über den übrigen Te.len des Probene>mets er- » wird der D'^tungsnng w _{mit dcn Ko)ben}

tu durch das Geweht dieser übrigen 'le.le oder m.t "^^^KeHschraube 50 des unie_falK eine Aufhängefeder 4 verwendet wurde, durch 41 und 45 ^™ ™"^ f \_{% in dcr} reiten Stellung die Differenz der Spannung der Feder 4 und dem be- «η FuHansch "ß^uckes 48 ^ ^ ^^ s,,,ten Gewicht; das Gewicht muß dann großer sein gehal en in der^das ^l _{kammcr wird} vertikal

aK die Federspannung. Sollen d.e Ausschritte ,5 öffnet smd "ie l roo _{bind öffnung} 49« m.t aivr nicht sogleich durch die Wirkung des Gewichtes ^ f^V^luiauches und einer hochgehaltenen au^elöst werden, so ,st eine Auihängefcder 4 zu ^«l'^äe w«ser oder eine andere FHissig-,anlen, deren Spannung gleich dem Teilgevv.cht des ^ ¹^ ⁿ p^^hmerkammer gefüllt, bis die Hus-Probenehmers ist. Die Auslöseschritte werden dann keit in die ™£^l£J _32tl b/.vv. 32 h austritt.

Lch ein leichtes Anheben des Probenehmer von 30 ^'J »^^ ^bensiange ™t den Kolben ,η d.c der Oberfläche aus und ein rasches Absenken mit ^Da"^ac^ Stellung gebracht, und es werden oic achfolgendem scharfem Bremsen eingeleitet. Die ^'^e f ¹J] "'™ "J _d ⁸ _er Ventilstangenkopf 35 wie ;_r:i2e Masse der übrigen Teile des Probenehmers be- ^''^„dmckgas- oder Vakuum-Einbau angewirkt dann beim Bremsvorgang gegenüber dem Zug- beim, Hocn s

stanccnsystem die axiale Verschiebung Abgesehen 35 bracm. ^ _Pro!icnel,_mers in das

xon'der jetzt minimal eingestellten Vorlaufzeit ha D hnt . _Erwärmung d.e Füll uss.gke.t

man es bei dieser Arbeitsweise in der Hand, sowohl Boh.ioth .no g ; _überschußvolumen

Ten Öffnungszeitpunkt als auch den Schließpunkt zu J^ »^,,^η ßmgehungskanal 33 ft zw.-wählen, da die relativen axialen Verschiebungen des durch oen ρ ^ _dcs Kammerrohrs 38 und Systems Zugstange?, Uhrwerk 13, Auslosestange 23 40 sehen der in B^ _{N s} 33 _entwe,_chen

und Auslösekopf 25 erst durch die erwähnte Wir- J¹ der Dichtungsring 40 nicht eingebaut worden ist. Sung der tragen Masse beim Bremsvorgang gegen- datier ^J™ f „^ _{unkt im} Bohrloch werden d.e übe? dem Zugstangensystem, also zu willkürlichen *^m Probeen ι ^^ ^ ^ _n Auslose-

Zeitpunkten von der Oberfläche ausgelost werden Ve ^fJ ⁴^_n Schließstellung in die Öffnungskönnen, wobei natürlich das Uhrwerk für den zwei- 45 ^h"" aus der e ventilfeder 34 die Ventilen Auslöseschritt di. entsprechende minimale Teil- s ^«ⁿß ^bc*^ef_{oben zieht}. _Nun strömt das Wasser drehung der Auslöseführung 18 verursacht haben stange 36 nach _keil ^ _der Kammer muß. Für eine derartige Auslösungsform soHte aber oder e,ne _{ep 44fl bzw 46 aus}, wahrend de die strichpunktierte obere Begrenzung des Auslose- J"^rJ£_f° ; _keU ^_cgen ihres leichteren spezifischen aSchnitte der Führungsnut 19 uewählt werden da .o *^J«X_reh Oberen öffnungen 32«. 33« und sonst unter Umständen das Uhrwerk selbst die Aus- Cjj.c"ts ^..^ _Awh ._al e löseschritte einleiten kann, falls die Feder stark gc- 33 ö _menrmaIigcs Anheben und Absenken des nug ist. Bei einer derartigen stufenförmigen Ausb - * ^{α α} _{h die Kamm}er mit reprasental.su düng bleibt das Uhrwerk nach Ablauf der Vorlauf- ^S-_{si kcit} ausgespült, ehe die Κ<**η41 zeit oder der Öffnungszeit stehen. Wird jedoch durch 55 uonno fc Auslöseschritt in die obere ene Ruckbewegung am Aufhängcdraht 1 d.e Auslo- ^,.^Sng gezogen werden. Wird als Füllff u«|igsestange 22 und damit das Kopfstück 25 hochgezo- Sch.LetetcUunj5 g g ^ ^ _{? ß} Quecks.lber gen, kann das Uhrwerk wieder anlaufen und ermog- UM.cmc ^ ^ _Einstrüm„,_ht 46 und ficht dann nach einer ^«?.?f ^ll.^d WeT ^6u dem Endstück 47 eine Auffangkammer Sm..^-

den Druck bei der Entnahmetemperatur entsprochen zeit wurde die Probcnehmerkammer von dem Heizhat. Daher wird der Probenehmer auf die am Probe- mantel möglichst genau auf Probenahmepunkttempeentnahmcpunkt gemessene Temperatur erwärmt ratur gebracht, indem eine Heizflüssigkeit durch den und so lange auf dieser Temperatur gehalten, bis die Mantel geleitet wurde. Durch Schwenken der Probc-Knlbcnvcntilc geöffnet sind und der Druck gemessen 5 nchmcrkammer wird ihr Inhalt homogenisiert und ist. Hs wird weiter unten darauf noch genauer einge- das durch vorherige Temperaturerniedrigung evenlugangen. eil freigesetzte Gas (Entlösung) wieder in Lösung ge-Sobald der Probenehmer aus dem Bohrloch her- bracht. Erst wenn dies geschehen ist und eine Zeit ausgezogen worden ist, wird der Nippel 44 mit allen von etwa 30 Minuten mit Temperaturgleichgewicht darunterliegenden Teilen von dem Nippel 43 abge- io vergangen ist, wird die Kolbenstange mit Hilfe der schraubt und auf diesen ein unterer Protektor 60 Stellschrauben 50' und 50" des oberen und unteren vorsorglich aufgeschraubt, der in der Fig. 11 d ge- Transferanschlußstückes 56 und 62 nach unten in die zeigt ist. Der untere Protektor 60 ist mit einer Boh- öffnungsstcllung verschoben, z.B. um 15 mm. An rung 60 α zur Aufnahme des unteren Stangenab- den in der geöffnet gebliebenen Ringleitung zwischen Schnitts 36 c versehen. Da das untere Ende 36 e des 15 oberen und unteren Anschlußöffnung 56 ο und 62 η VcntilsUmgenabschnitts auf dem Boden der Bohrung (F i g. 8 und F i g. 9) vorgesehenen Manometer wird 60« aufsitzt, wird mittels des letzteren die Kolben- nun der in der Probenehmcrkammer 39 herrschende stange 36 in ihrer oberen Schließstellung gehalten. Druck abgelesen, der mit hinreichender Genauigkeit Danach wird der Nippel 15 vom Federkammerrohr dem im Bohrloch herrschenden Druck entsprechen 32 abgeschraubt. »° soll. Die geringe Kompressibilität des kleinen Queck-Auf das obere Ende des Rohrabschnitts wird silbervolumens in der Ringleitung bürgt dafür, daß dann das Spannwerkzeug 53 aufgeschraubt und die die Druckablesung beim öffnen nicht verfälscht Spindel 55 so weit hincingcdreht. bis sie die Feder- wird.

spannung übernommen hat, so daß der Stift 37 ent- Das Umpumpen der Probe aus der Probenehmer-

fcrnt werden kann. Durch Linksdrehen der Spindel as kammer in die Hochdruckaufbewahrungsflaschen

oder Stellschraube 55 wird die Feder 34 entspannt oder direkt in einen Untersuchungsautoklaven erfolgt

und danach werden der Ventilstangenkopf 35 und dann in an sich bekannter Weise,

die Feder 34 entfernt und das Federkammerrohr 32 Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß

vom Nippel 33 abgeschraubt. Auf den Nippel 33 bei dein unteren FüHar.schlußstück 48_V dem oberen

wird dann vorsorglich sofort der in der F i g. 11 a ge- 30 Transfer- und Füllanschlußstück 56 und dem unteren

zeigte obere Protektor 61 eingeschraubt, in dessen Transferanschlußstück 62 gleiche Merkmale wie die

Bohrung 61 0 der obere Ventilstangenabschnitt 36 a Dichtungen, die Schraubstücke und der Innenhohl-

cinführbar ist. raum mit gleichen Bezugszahlen versehen sind, de-

Die durch die Protektoren gesicherte Probeneh- nen zur Unterscheidung ein Apostroph nachgestellt

mcrkammer kann nun gefahrlos ins Untersuchung^- 35 ist.

laboratorium überführt werden, wo sie in einen Heiz- In der Einleitung ist ausgeführt worden, daß es in mantel eingebracht wird. Zunächst wird der obere vielen Fällen zweckmäßig ist. neben der Probeneh-Protektor 61 durch den oberen Umfüllanschluß 56 merkammer 39, die im folgenden als Hauptprobecrsct/.t und der obere Ventilstangenverlängerungsab- nehmerkammcr bezeichnet werden soll, eine Verschnitt 36 α an der Stellschraube 50' des oberen Um- 40 suchs- oder Pilotkammer 39 P gleichzeitig zu benutfüllanschlusscs 56 befestigt, wodurch ein irrtümliches zen. In diesem Falle ist das Endstück 47 auszubauen, vorzeitiges Öffnen der Kolbenventil vermieden wird. das in das Einzugsrohr 46 eingeschraubt ist. An Daraufhin wird der untere Protektor 60 abge- Stelle des Endstückes 47 wird ein Pilotnippel 33 P in schraubt und durch ein unteres Transferanschluß- das Einzugsrohr eingeschraubt. Ein solcher Nippel stück 62 ersetzt, wie es in der Fig.9 beispielsweise 45 ist in der Fig. 12 gezeigt. Der Nippel 33P ist etwas gc/eit'.t worden ist. An der Stellschraube 50' wird der langer als der entsprechende Nippel 33 de- Hauptuntere Ventilstangenabschnitt 36 c mit seinem kammer 39. Auf den Nippel ist ein Versuchs-Schraubende 36d befestigt. Während also beim obe- kammerrohr 38P (siehe Fig. 13) aufgeschraubt, ren Anschlußstück 56 die Verbindung durch Verstif- durch das sich eine Ventüstange 36 ,P mit einem obetung erfolgt, erfolgt beim unteren Ende die Verbin- 50 ren Kolben 41 P und einem nicht gezeigten unterer dung von Ventüstange und Stellschraube 50" mittels Kolben 45 P erstreckt. Der Aufbau der Kammer unc der Mutter SQb" und dem Schraubstück 50 c". Die die Anordnung der Ventile entsprechen denen dei oberen und unteren Transfer- bzw. Umfüllanschluß- Hauptkammer, so daß auf eine weitere Darstellunj Mücke 56 und 62 werden durch nicht gezeigte dünne des unteren Teils der Versuchs- oder Pilotkamme Stahlrohrhochdruckleitungen miteinander sowie mit 55 39 P verzichtet worden ist. Wegen dieser Entspre einer nicht gezeigten Vakuumpumpe, einem genauen chung sind analoge Bauteile der Versuchskamme Manometer und einem Quccksilberbehälter verbun- durch den Zusatz »P* gekennzeichnet. Die Versuch? den, in dem ein Hochdruck aufgebaut werden kann. kammer 39P ist mit z.B. 400 mm wesentlich kürze An verschiedenen Stellen sind Hochdruckvcntilc ein- als die Hauptkammer mit z. B. 2000 mm Länge. Zt gehaut, um verschiedene Zweige und Geräte des Sy- 60 Verschiebung der Ventüstange 36 P der Pilotprotx stems voneinander zu trennen.- Das System wird zu- kammer wird der Hauptauslösemechanismus m nächst evakuiert und auf Dichtigkeit geprüft. Nach dem einen Uhrwerk 13 herangezogen. Daher ist ei Abtrennen der Vakuumpumpe wird das Leitungssy- oberer VcntilstangenvcrlängcrungsabschniU 36/ stern mit Quecksilber gefüllt und in ihm ein Druck der kleineren Probenchmerkammer 39 P mit dem ui aufgchaut. der dem im Bohrloch zur Zeit der Probe- 65 tcren Ende 36 e des Abschnittes 36 c der Vent nähme herrschenden Druck annähernd entspricht. P.s stange 36 mit Hilfe einer Kupplungsmuffe 63 ve iM /11 benchicn. li.itt das i.cii'.inpssyMem ein möc- bunden. Das freie F.ndc von 36 Γα ist in die MuI liehst geringes 1 ιμι-nvolumen faBt. In der Zwischen- eingeführt und dt'rch einen durch entsprechen

23 24

Bohrungen hinduichgrcifcnden Stift 64 gesichert. nach Durchströmen des Gas-Öl-Separators in der Zum Einbringen und Lösen des Stiftes sind in dem Gasuhr gemessen. Da das Volumen der kleinen ProNippel 33 P Axialschlitze 65 vorgesehen, die so lang benchmerkammcr vorher genau ausgemessen wurde, sind, daß die Ventilstangen 36 und 36 P sowohl in kann das Gas-Öl-Verhältnis mit großer Annäherung den beiüen Schließstellungen als auch in der Öff- 5 an den richtigen Wert berechnet und mit dem Förnungsstellung der Ventilstange 36 entkuppelbar sind. der-Gas-öl-Vcrhültnis der vorbereiteten Förderboh-

Die Vorbereitung beider Probenehmerkammcrn rung verglichen werden, aus der die Probe entnom-39 und 39 P auf einen Einbau in das Bohrloch er- men wurde. Da mit größter Wahrscheinlichkeit angefolgt in der schon beschriebenen Weise, wobei eine nommen werden kann, daß die Probeflüssigkcitsfül-Hochdruckgas- oder Flüssigkeitsfüllung oder eine io hingen der Hauptprobekammer 39 und der Pilotpro-Evakuierung vorgenommen werden kann. In dem bekammer 39 P einander gleichen, ist es auf diese Bohrloch verschiebt die eine Ventilfeder 34 beide Weise möglich, bald nach Ausbau des Probenehmer Ventilstangen 36 und 36 P axial nach oben. zu entscheiden, ob die Probenahme technisch erfolg-

Nach dem Ausbau aus dem Bohrloch wird bei der reich verlaufen ist.

Pilotprobenehmcrkammer an dem Nippel 43 P das 15 Die Bestimmung des Gas-Öl-Vcrhältnisses in der

untere Transferanschlußslück 62 angeschraubt und kleinen Probenehmerkammer gibt nur angenäherte

der Vcntilstangenabschnitt 36 Pc mit der zugehörigen Werte, da von den Entspannungsverhältnissen bei

Stellschraube SO" verbunden. Danach wird der den an der Oberfläche herrschenden Temperaturen

Kupplungsstift 64 entfernt und werden die Nippel ausgegangen wird und somit der Schrumpfungsfaktor

33 P und die Muffe 63 abgeschraubt, so daß die lan- 20 des Restöles in bezug auf das Volumen der Gas-Öl-

gerc Probenehmerkammer 39 wie beschrieben auf Lösung abgeschätzt werden muß. Auch hier ist eine

den Transport in das Labor vorbereitet werden kann. etwas genauere Bestimmung möglich, wenn die Ge-

Nach Trennung der beiden Probenehmerkammern wichte der leeren kleineren Probenehmerkammer

39 und 39P wird in den Nippel 33P (Fig. 13) ein 39P, der im Bohrloch gefüllten Kammer und die

Verschlußkolbcn 65 eingeschoben, auf dem mit Ab- 25 spezifischen Gewichte des Restöles und des entlösten

stand voneinander vier Dichtungsringe 660, 66 b, Gases bestimmt werden. Mit Hilfe dieser Daten läßt

66 c und 66 d paarweise angeordnet sind. Diese sich dann auf einfache Weise auch das Volumen des

Ringe dichten gegen die Schüfe 65' in dem Nippel Restöls berechnen und damit eine genauere Zahl für

33P ab. Der Verschlußkolben 65 wird durch Auf- das Gas-Öi-Vcrhäiinis in der kleinen Probenehmer-

schraubcn eines oberen Protektors 61 nach der 30 kammer bestimmen.

F i g. 11 a gesichert. Danach wird die Anschlußöff- Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsge-

nung 62 a des unteren Anschlußstückes 62 über ein mäßen Probenehmers ist die Möglichkeit, alle Ein-

nicbt gezeigtes bekanntes Nadelregelvcntil mit einem bautechniken durchführen zu können, sowohl bei der

nicht gezeigten kleinen Gas-Öl-Separalor und einer Hauptprobenehmerkammer als auch bei der Pilot-

naehgcschaltetcn nicht gezeigten empfindlichen Gas- 35 kammer. Als Übergang von Wasser- oder Schwer-

Mcß-Ühr verbunden. flüssigkeitsfüllung zum Gaseinbau (Hochdruck oder

Mit Hilfe der Stellmutter 50" werden die Ventil- Vakuum) braucht nur der O-Ring 40 bzw. 40 ft ein-

kolben 41 P und 45 P in ihre Öffnungsstellung be- gebaut und damit der Urngehungskanal 33 rf bzw.

wegt; der in der kleinen Probenehmerkammer 39 P 33Prf geschlossen zu werden. Mittels der beschricbe-

herrschende Druck, der infolge der Temperaturernied- 40 nen Ausführungsformen des Probenehmers und der

rigung beim Ausbau des Probenehmers aus dem zugehörigen Anschlußstücke und Werkzeuge lassen

Probenehmer nicht mehr dem Druck am Probenah- sich Flüssigkeitsproben gewinnen, die repräsentati\

mcpunkt entspricht, wird mittels des erwähnten Na- für die in der Entnahmetiefe im Bohrloch herrschen-

dclventils entlastet und das aus dem Öl entlöste Gas den Bedingungen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (26)

Patentansprüche:

1. Probennehmer zur Entnahme von Flüssigkeiten aus einem Bohrloch mit mindestens einem zu einem oberen Ventil gehörigen oberen und zu einem unteren Ventil gehörigen unteren Ventilkolben, welche starr mit einer in dem Probennehmer axial verschiebbar gelagerten und sich durch eine Probennehmerkammer erstreckenden Ventilstange verbunden sind, wobei die Stange kraftschlüssig mit Auslöseeinrichtungen verbunden ist, welche die geöffneten Ventile durch Axialverschiebung der Ventilslange in Schließstellung überführen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (13, 18, 25, 29, 30) des Probennehmer«; zusätzlich für die Uberfü'irung dei Ventile 1» die Offenstellung durch Axialverschiebung der Ventilstange (36, MtP) vor Überführung der Ventile in die Schließstellung ausgebildet ist und daß in den als Nippel (33, 33 /\ 44) ausgebildeten Enden der Probennehmerkammer (39) Ventiiöffnunp.en (33 a, 33 Pa, 33 6, 33 Ib, 44«) vorgesehen sind, durch die die zu entnehmende Flüssigkeit in Abhängigkeil von der Stellung der Ventilstange (36, 36 P) in die Kammer (39) einleitbar ist.

2. Probenehmer naca Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der ".rsten "teilung der Ventilstange (36, 36 P) der ober-; und der untere Ventilkolben (41, 45 P) in der Schließe -llung befinden, in der zweiten Stellung die beiden Ventile geöffnet sind und in der dritten Stellung beide Ventile geschlossen sind, vvobei das obere Ventil einen engen Umgehungskanal (33 d, 33 Pd) für die Umgehung des oberen Ventilkolbens (41; 41 P) in seiner ersten Schließstellung aufweist und in dem Kanal eine ausbaubare Dichtung (40, 40 P) gelagert ist.

3. Probennehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des Probennehmers aus mehreren mittels Nippeln (8, 15, 33, 34) lösbar miteinander verbundenen rohrartigen Abschnitten (2, 3, 14, 32, 38, 46, 47) besteht, in denen zum Teil mehrere Durchflußöffnungen (32 α, 46 a) ausgebildet sind und die Ventilkolben (41, 45) in Schutzzylinderansätzen (33, 44) im Inneren des Probennehmers verschiebbar gelagert sind.

4. Probennehmer nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von effektivem Kammerquerschnitt zum Durchlaßquerschnitt der Ventile nicht größer als 2 ist.

5. Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein stufenförmig ausgebildetes Ventilstangenkopfstück (35) und zwei schwenkbar mit dem Probenehmerkörper %'erbundenen doppelarmigen Auslösehebeln (39, 30), deren eine freien Enden (29 a, 30 a) mit dem Kopfstück (35) zusammenarbeiten, und durch eine einzige Ventilfeder (34), die sich auf dem Probennehmerkörper (33) und dem Kopfstück (35) abstützt und die Stange (36) in Richtung auf die Hebel (29, 30) beaufschlagt, wobei der radiale Abstand der freien Hebe'armenden (29 i>, 30fc) entsprechend der stufenförmigen Ausbildung (35 a', 35 a") des Kopfstückes der Ventilstange (36) schrittartig veränderbar und die Ventilstange (36) in zwei aufeinanderfolgenden axialen Bewegungsschritten durch die Feder (34) in Richtung auf die Hebel (29,30) verschiebbar sind.

6. Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5. gekennzeichne! durch ein axial verschiebbar im Probenehmerkörpa gelagertes Uhnve-k (13), eine von dem Uhrwerk (13) angetriebene Auslöseführung (18) mil Führungsnut (19), einen mit dem Probennehmerkörper fest verbundenen und in die Führungsnut eingreifenden Führungsbolzen (20) und eine mit der Auslöseführung (18) verbundene Auslösestange (22) mit einem stufenförmig ausgebildeten unteren Kopfstück (25), das mit den von dem von der Ventilstange lösbaren Ventiistangenkopfstück (35) abgewandten freien Enden (29 o, 30 a) der Auslösehebel (29, 30) zusammenarbeitet, die durch eine zwischen den Hebeln (29, 30) gelagerte Blattfeder (31) in Richtung auf das untere Ende der Auslösestange (22) zu beaufschlagbar sind, wobei die Führungsnut (19) so ausgebildet ist, daß das Uhrwerk (13), die Auslöseführung (18) und die Auslösestange (22) von den Hebeln (29, Γ·0) fortschiebbar sind und die Verschiebung nach einem einstellbaren Vorlauf in zwei mit zeitlichem Abstand voneinander erfolgenden axialen Bewegungsschritten durchführbai ist.

7. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbolzen (20) mindestens an seinem in die Führungsnut eingreifenden Ende kantig ausgebildet ist.

8. Probennehmer nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Auslöseführung eingearbeitete Führungsnut (19) aus einem sich längs einer Radialebene erstrekkenden Vorlaufabschnitt (19 a) und einem auf seiner Unterseite stufenförmig ausgebildeten Auslöseabschnitt (19 b) auf seiner Oberseite in Richtung des Vorlaufabschnitts (19 a) verlaufend, schräg verlaufend oder entsprechend der Unterseite stufenförmig ausgebildet ist.

9. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseführung (18) an ihrem der Ventilstange zugewandten Ende mit Schlüsselflächen (18 c) versehen ist, an ihrem Umfang eine Zeitmarke (18 d) trägt und in einer Buchse (17) gelagert ist, die an ihrem Umfang eine Zeiteinteilung (17 b) trägt.

K). Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Uhrwerk (13) über eine Zugstange (7) und ein Verbindungsstück (5) mit dem Aufhängedraht durch eine öffnung im Oberteil (2) des Probennehmers in dessen Inneres eingeführt ist und nach den Auslöseschritten das Oberteil (2) auf dem Verbindungsstück (5) aufliegt.

U. Probennehmer, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Abschnitt (3) des Probenehmers eine Aufhängefeder (4) gelagert ist, deren unteres Ende sich auf dem Verbindungsstück (5) abstützt und auf deren oberes Ende der weitaus größte Teil des Gewichts des Probenehmers aufliegt, wobei die Spannung der Feder (4) im wesentlichen diesem Gewicht entspricht oder etwas größer ist als dieses.

12. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum im ProDenehmerkörper zur Aufnahme des Uhrwerks (13) und der Auslöseführung (18) durch mit der Zugstange (7) und der Auslösesiange zusammenarbeitende Dichtungen (10, 24) gegenüber dem im Bohrloch herrschenden Druck abgedichtet ist und die Auslösestange und die Zugstange denselben Durchmesser aufweisen.

!3. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Kolben (41,45) der Ventile gleich sind.

14. Probenehmer nach einen der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkolben (41, 45) einstückig mit einem Abschnitt der Ventilstange (36) ausgebildet oder angeschweißt sind.

15. Probennehmei nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ventilkolben (41) aus zwei Kegelstümpfen (41 α und 41 b) mit einem zylindrischen Zwischenstück (41 c) besteht, wobei in das Zwischenstück (41 c) ein Dichtungsring eingelegt ist.

16. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (36) mehrteilig ausgebildet ist.

17. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (36) mit die Kammerwandung berührenden Führungssternen (36 d) zur Verhinderung einer Durchbiegung versehen ist.

18. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch mindestens ein mit einem Probenehmerabschnitt oder -nippel (44, 33, 43) verschraubbares hohles Anschlußstück (48, 56, 62) mit mindestens einer nach außen führenden Anschlußöffnung (49 α, 56 α, 62«) und einer gegenüber dem Körper des Anschlußstückes verdrehbaren Stellschraube (50, 50', 50") mit der ein abgedichtet aus dem Hohlraum (Sl, 51', 51") herausgeführtes Ende der Ventilstange (36) kraftschlüssig verbindbar ist.

19. Probenehmer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (56) für das Füllen der Kammer vom oberen Ende her und für den Transfer der Probenflüssigkeit auf einen oberen Kammernippel (33) aufschraubbar ist und die Stellschraube (50') mit dem oberen Ende der Ventiistange (36) verstiftbar ist.

20. Probenehmer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück für das Füllen der Kammer vom unteren Ende her (48) oder für den Transfer der Probenflüssigkeit (62) mit einem unteren Kammernippel (44, 43) verschraubbar ist und die Stellschraube (50, 50') mit dem unteren Gewindeende (36 d) der Ventilstange verschraubbar ist.

21. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch ein auf den die Ventilfeder (34) aufnehmenden Rohrabschnitt (32) aufschraubbares Spannwerkzeug (53) zum Spannen oder Lösen der Feder für die Befestigung oder Entfernung von dem Ventilstangenkopf (35), das aus einem Gewindestück (54) mit Außengewinde und einer in dem Gewindestück (54) geführten Schraubspindel (55) besteht.

22. Probenehmer nach einem du' Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Probennehmerkörperabschniu als Füllflüssigkeitsaufnahmekammer (58, 59) ausgebildet ist und der darüberliegende Nippel (44) mit einem Flüssigkeitszylinder (44 b) versehen ist.

23. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch zwei auf die En'ien der Probenkammer (39) aufschraubbare Protektoren (60, 61), die mit einer Bohrung (60a, 61«) zur Aufnahme der EndabschniUe (36 c; 36 Pa, 36Fc) der Ventiistange (36) versehen sind.

24. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Probenehmer eine Hauptprobekammer (39) und eine Pilotprobekammer (39P) gleicher Bauweise vorgesehen sind und die die Kolben (41, 45) tragende Ventilstange (36) mit einer in der Pilotprobenahmekammer (39 P) verschiebbaren und einem oberen (41 P) und einem unteren Kolben (45P) tragenden zweiten \ <;ntilstange (36P) lösbar verbunden ist.

25. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daC das obere **nde der zweiten Ventilstange (36P) der Pilotkammer (39 P) mit dem unteren Ende der Ventilstange (36) der Hauptkammer (39) mittels einer Kupplungsmuffe (63) und eines Stiftes (64) verbunden sind, der durch Schlitze (65) in einem Verbindungsstück (33P) zwischen dem Probenehmerabschnitt mit der Hauptkammer (39) und dem Abschnitt mit der Pilotkammer (39 P) in Bohrungen der Muffe (63) und des oberen Endes des oberen Abschnittes (36 Pa) der zweiten Ventilstange (36 P) einführbar ist.

26. Probenehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß in das Verbindungsstück (33P) ein Verschlubkolben (65') mit mindestens ."»wei Dichtringen (66 a, 66 c) einbaubar ist, deren Abstand größei ist als die Länge der Schlitze (65).