DE2123294C3 - Vorrichtung zur Aufhängung von Meßvorrichtungen im Inneren eines Bohrgestängezuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufhängung von Meßvorrichtungen im Inneren eines Bohrgestängezuges, mit mindestens einem mit der Meßvorrichtung verbundenen Kuppelstück, das einen Stützbund aufweist, sowie mit einer Anzahl von Aufhängungsringen, die jeweils aus einem konzentrischen in einem Außenring angeordneten und über einen einvulkanisierten Elastomerring mit diesem verbundenen Innenring bestehen, wobei die Vorrichtung sich über den Innenring gegen den entsprechenden Stützbund des Kuppelstückes und über den Außenring gegen eine im Bohrgestängezug enthaltene, die Meßvörrichlung aufnehmende Schwerstange abstützt

Häufig wird in unmittelbarer Nähe der Meßvorrichtung ein Übertragungsgerät angebracht, das durch die Meßvorrichtung gesteuert wird. Die Informationsübertragung geschieht entweder über den Bohrgestängezug oder über den Schlamm- oder Trübestrom mit Hilfe eines durch die Meßvorrichtung gesteuerten Klappenventils. Das Schließen des Ventils verursacht Druckänderungen in der Flüssigkeitssäule, die an der Erdoberfläche wahrgenommen werden. Die Kodierung des Schließens des Ventiles ermöglicht somit die Übertragung von Informationen vom Grund des Bohrloches nach oben. Das Schließen des Ventils unterbricht jedoch kurzzeitig den Trübekreislauf, und das Übertragungsgerät wird folglich durch eine Kraft beansprucht, die gleich dem Produkt aus dem Querschnitt des Meßgerätes und dem durch das Ventil erzeugten Druckabfall ist.

Im Falle der vorstehend beschriebenen Vorrichtung setzt S¹Ch der Kreislauf über die Aufhängungsteile fort und kann diese beschädigen. Darüber hinaus wird der Druckabfall durch den Flüssigkeitsdurchfluß über die Aufhängungsteile vermindert, und das an der Erdoberfläche erhaltene Signal ist weniger deutlich und weniger leicht zu entdecken. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,

bei der bei geschlossenem Ventil der Kreislauf der

Bohrflüssigkeit über die Aufhängungsteile unterbrochen Diese Aufgabe ist nach dem erfindungsgemäßen

ίο Vorschlag dadurch gelöst daß das Oberteil der Aufhängevorrichtung mit einem Ventilring versehen ist, der beim Schließen gegen einen ringförmigen, fest mit der Schwerstange verbundenen Ventilsitz anlegbar ist und daß im Inneren der Aufhängevorrichtung ein Kanal, ein Drosselventil zur Sperrung dieses Kanals und ein mit der Meßvorrichtung fest verbundenes Organ zur Betätigung des Drosselventils vorgesehen sind.

Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht daß bei dem Schließen des Drosselventils durch die Meßvorrichtung eine auf das Oberteil der Aufhängevorrichtung gerichtete Kraft entsteht die dieses insgesamt nach unten verschiebt und so in die Schließstellung bringt in der der Trübestrom bzw. der Flüssigkeitskreislauf durch die Aufhängungsteile unterbunden ist

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Flüssigkeitsumstrom um die Meßvorrichtung dadurch aufrechterhalten, daß in dem Oberteil zur Umgehung ,des geschlossenen Drosselventils Kanäle vorgesehen sind.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gelingt eine verbesserte Abdichtung und Verschleißminderung dadurch, daß der Ventilsitz mit einer Elastomeren-Dichtung versehen ist In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung in einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, F i g. 2 den oberen Teil der Vorrichtung nach F i g. 1, jedoch in Schließstellung,

F i g. 3 einen Aufhängungsring im Querschnitt. In F i g. 1 ist die im Bohrgestängezug vorzugsweise in der Nähe des Bohrwerkzeuges enthaltene Schwerstange 1 innen mit Bünden 14 versehen. Im Inneren dieser Schwerstange wird die Aufhängevorrichtung in zwei Arbeitsgängen eingebaut Im ersten Arbeitsgang wird das Oberteil 2 angebracht, das mit dem Unterteil 4 durch ein Kuppelstück 3 verbunden wird, in dessen Inneren sich die Meßvorrichtung befindet. Das Kuppelstück 3 gestattet es, das Unterteil 4 mit dem Oberteil 2 zu verschrauben, wenn letzteres sich bereits im Inneren der Schwerstange befindet Das Oberteil 2 enthält ein Prosseiventil 5, dessen Stellung durch die Meßvorrichtung gesteuert wird. Dieses Drosselventil, das geöffnet oder geschlossen sein kann, ist dort in geöffneter Stellung wiedergegeben. Der äußere feststehende Ventilkörper des Drosselventils 5 ist mit Kanälen 6 versehen, die eine Aufrechterhaltung des Flüssigkeitskreislaufes bei geschlossenem Drosselventil 5 gestatten, was einfach einen zusätzlichen Druckabfall erzeugt. Der Trübestrom fließt in Richtung der Pfeile 7. Ein Nebenstrom fließt über die Aufhängungsteile und ist durch die Pfeile 8 und 9 angedeutet. Er dient insbesondere zur Reinigung der Aufhängungsteile, wodurch deren ordnungsgemäßes Arbeiten sichergestellt wird.

Die mit 10 bezeichneten Aufhängungsteile bestehen aus drei konzentrischen Ringen 11, 12 und 13. Der

Innenring 13 und der Außenring 11 bestehen aus Metall und der Ausnehmungen enthaltende Zwischenring 12 besteht aus einem Elastomeren, das auf die beiden Metallringe aufvulkanisiert ist Diese Aufhangungsteile stützen sich über die Ringe 11 gegen den einstückig mit der Schwerstange 1 verbundenen Bund 14 ab. Gegen Verschiebung in Längsrichtung sind sie durch den Schraubring 16 gesichert Die Innenringe 13 stützen sich über den einstückig mit der Aufhängevorrichtung verbundenen Sund 15 ab. Sie sind gleichfails gegen Verschiebung durch einen auf das Unterteil 4 aufgeschraubten Schraubring 17 gesichert Ein Ventilring 21, der außen eine Sitzfläche aufweist, wird durch einen Gewindering 18 auf dem Oberteil 2 der Aufhängevorrichtung gehalten. Diesem Venturing 21 steht ein von der Schwerstange 1 gehaltener Ringsitz gegenüber, der dort durch einen Gewindering 19 festgelegt ist Dieser Ringsitz ist mit einer Dichtung 23 aus einem Elastomere versehen, die dazu dient, die Abdichtung zwischen dem Ventilring 21 und dem Ringsitz 22 sicherzustellen, wenn das Drosselventil 5 geschlossen ist, wie dies nachfolgend erläutert wird.

Fig.2 veranschaulicht den oberen Teil iier Fig. 1, wenn das Drosselventil 5 geschlossen ist Die Bezugsziffern sind dieselben wie in Fig. 1. Bei geschlossenem Drosselventil 5 fließt die Bohrflüssigkeit durch Kanäle 6 und um die Meßvorrichtung herum, wie dies durch die Pfeile 7 verdeutlicht wird. Aus dem durch das Schließen des Drosselventils 5 hervorgerufenen zusätzlichen Druckabfall resultiert eine Kraft, die den von Oer Aufhängevorrichtung gehaltenen Ventilring 21 auf den Ringsitz 22 der Schwerstange 1 drückt

Das Schließen des Ventils 21, 22 unterbindet den Kreislauf der Bohrflüssigkeit durch die Aufhängungsteile 10 und vermeidet einen unter Druck stehenden Bohrflüssigkeitsstrahl durch die Ausnehmungen 20.

ίο Darüber hinaus ergibt dieses Schließen einen erheblich größeren Druckabfall über den Kanälen 6 und gestattet die Abgabe eines Signals mit einer wesentlich steileren Vorderflanke. In F i g. 2 läßt sich die Deformierung der aus den bereits beschriebenen konzentrischen Ringen bestehenden Aufhängungsteile 10 erkennen. Diese Deformierung erzeugt ein rücktreibendes Moment, das den Ventilring 21 durch Abheben von seinem Ringsitz 22 erneut öffnen läßt sobald das Drosselventil 5 wieder geöffnet ist

F i g. 3 zeigt ein Aufhängungsteil im Querschnitt, das aus dem metallischen Außenring £1, dem ebenfalls metallischen Innenring !3 und dem Zwischenring 12 aus Elastomere, das zwischen die beiden Metallringe einvulkanisiert ist, besteht Der Elastomerring 12 weist Aussparungen 20 auf, über die der Nebenstrom der Bohrflüssigkeit läuft wenn das Ventil 21,22 geöffnet ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   l. Vorrichtung zur Aufhangung von Meßvorrichtungen im Inneren eines Bohrgestängezuges, mit mindestens einem mit der Meßvorrichtung verbundenen Kuppelstück, das einen Stützbund aufweist, sowie mit einer Anzahl von Aufhängungsringen, die jeweils aus einem konzentrisch in einem Außenring angeordneten und über einen einvulkanisierten Elastomerring mit diesem verbundenen Innenring bestehen, wobei die Vorrichtung sich über den Innenring gegen den entsprechenden Stützbund des Kuppelstückes und über den Außenring gegen eine im Bohrgestängezug enthaltene, die Meßvorrichtung aufnehmende Schwerstange abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (2) der Aufhängevorrichtung mit einem Ventilring (21) versehen ist, der beim Schließen gegen einen ringförmigen, fest mit der Schwerstange (1) verbundenen Ventilsitz (22) anlegbar ist, und dab im Inneren dei Aufhängevorrichtung ein Kanal, ein Drosselventil (5) zur Sperrung dieses Kanals.und ein mit der Meßvorrichtung fest verbundenes Organ zur Betätigung des Drosselventils (5) vorgesehen sind.

   Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Oberteil (2) zur Umgehung des geschlossenen Drosselventils (5) Kanäle (6) vorgesehen sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (22) mit einer Elastomeren-Dichtung (23) versehen ist