DE2143000C3 - Bohrlochanker - Google Patents
BohrlochankerInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells for anchoring the tools or the like
Description
Die Erfindung betrifft einen Bohrlochanker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Bohrlochanker werden beispielsweise in Ölbohrlöchern dazu verwendet, die Verrohrung stationär
zu halten, während ein Pumpenkolben durch Pumpenstangen hin- und herbewegt wird, die sich durch
das Innere der Verrohrung zur Oberfläche erstrecken. Der Bohrlochanker wird nahe der Pumpe angeordnet,
um eine zyklische vertikale Bewegung der Verrohrung bei der Bewegung der Pumpenstangen zu verhindern.
Falls die Verrohrung aus irgendeinem Grund in zwei Teile brechen sollte, dient der Bohrlochanker als
Fangvorrichtung, um zu verhindern, daß der sich unterhalb der Bruchstelle befindende Abschnitt in das
Bohrloch fällt und Schaden anrichtet.
Ein Bohrlochanker der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 32 79 544 bekannt, wobei die als
Spanneinrichtung dienenden Federn zwischen dem Schleppglied und dem Verankerungsstück kompriminiert
werden, während eine Abwärtsbewegung des Expanders zunächst das Verankerungsstück in Richtung
auf die Verrohrung verdreht und nur ein Verankerungsabschnitt des Verankerungsstücks benutzt wird. Durch
das Verdrehen erfolgt kein schnelles und vollständiges Festklemmen auf der gesamten Verankerungsfläche in
der Verrohrung, und aufgrund der Verwendung nur eines Verankerungsabschnittes des Vorankerungsstükkes
kann kein gleichzeitiges Setzen des Bohrlochankers gegen Aufwärts- als auch gegen Abwärtsbewegungen
erfolgen.
Die gleichen Nachteile bestehen bei dem Bohrlochanker der US-PS 32 95 606, bei dem die Verankerungsstükke
und das Schleppglied in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Verankerungsstucke werden aufwärts
durch die Expander auf dem Dorn verdreht, wobei die Verankerungsstücke und der Expander nicht in einer
Baugruppe zusammengefaßt sind. Das Unterbinden von Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung erfolgt separat in
Abhängigkeit von einem aufwärts- oder abwärtsgerichteten Druckunterschied, was zur Drehung J.es entsprechenden
Endes des Verankerungsstücks nach außen führt. Hierdurch wird zusätzlich eine erhebliche
Baugröße des Bohrlochankers und eine kompliziertere Montage bewirkt, wobei außerdem das Expandieren des
Verankerungsstücks in Richtung auf die Verrohrung nicht, zur Folge hat, daß das Schleppglied in besseren
Friktionskontakt mit der Verrohrung gedrückt wird.
Bei dem Bohrlochanker der DE-OS 19 29 327 wirkt der Expander nur auf eines von zwei Verankerungsstükken,
je nachdem, ob die Druckdifferenz aufwärts- oder abwärtsgerichtet ist. Die beiden Verankerungsstücke
sind nicht miteinander verbunden, doch sind die Expander für jedes Verankerungsstück zueinander
beweglich. Darüber hinaus sind die Verankerungsstücke und Schleppglieder in Längsrichtung im Abstand
voneinander angeordnet. Abgesehen davon, daß die Baugröße des Bohrlochankers somit relativ groß und
die Fertigung und Montage aufwendig ist, sowie kein besseres Andrücken des Schleppgliedes 24 in der
Verrohrung beim Expandieren des Verankerungsstücks auftritt, kann auch hier das Verankerungsstück nicht
schnell und vollständig mit seiner gesamten Verankerungsfläche in der Verrohrung festgeklemmt und ein
gleichzeitiges Setzen des Bohrlochankers gegen Aufwärts- als auch gegen Abwärtsbewegungen erfolgen.
Bei dem Bohrlochanker der US-PS 34 67 182 bewegt sich der Expander abwärts, um drehend das Verankerungsstück
nach außen zu drücken, wobei der Anker zunächst an Ort und Stelle durch Schleppglieder
gehalten wird. Hierbei werden unterschiedliche Einrichtungen verwendet, um den Bohrlochanker mit dem
Verankerungsstück zu verankern, was davon abhängt, ob in der Verrohrung ein aufwärts- oder abwärtsgerichteter
Druckunterschied herrscht. Nur ein Verankerungsstück und ein Expander werden jeweils ve-wendet.
Das Verankerungsstück wirkt mit keinem der Schleppglieder zusammen. Hierbei ergeben sich somit ebenfalls
die mit dem Bohrlochanker der DE-OS 19 29 327 verbundenen Nachteile.
Außerdem ist aus der US-PS 34 56 723 ein Bohrlochanker bekannt, der ein Verankerungsstück aufweist, das
an jedem Ende einen Verankerung ^abschnitt besitzt und
das radial auswärts expandiert wird, wenn sich ein Expander von zwei vorhandenen Expandern auf den
anderen zu bewegt. Hierbei ist eine Feder vorhanden, die zum Zentrieren dient, ein Schleppglied fehlt
dagegen. Dementsprechend ergibt sich auch hierbei eine relativ große Baugröße bei aufwendiger Fertigung
und Montage des Bohrlochankers ohne die Möglichkeit der Erzielung eines besseren Friktionskontaktes des
Bohrlochankers mit der Verrohrung aufgrund eines Schleppgliedes.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bohrloch-■"· anker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu
schaffen, bei dem eine Aufwärts- als auch eine Abwärtsbewegung verhindert und eine radiale Auswärtsbewegung
des Verankerungsstücks bei gleichzeitigem Setzen des Bohrlochankers gegen Aufwärts- als
ι» auch gegen Abwärtsbewegung und verringerter Baugröße,
vereinfachter Fertigung und Montage des Bohrlochankers und verbessertem Friktionskontakt des
Schleppgliedes mit der Verrohrung beim Expandieren des Verankerungsstückes ermöglicht wird.
i> Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Da das Verankerungsstück und das Schleppglied im wesentlichen denselben Platz einnehmen, da sie
übereinander angeordnet sind, wird die Baugröße des
2» Bohrlochankers gering gehalten, und die aus Verankerungsstück
und Schleppglied gebildete Baugruppe kann durch eine einzige gemeinsame öffnung oder ein
Fenster in einen Mantel passen, wodurch die Fertigung und Montage des Bohrlochankers vereinfacht wird. Das
2"> Expandieren der Verankerungsstücke in Richtung auf die Bohrlochverrohrung hat zur Folge, daß das
Schleppglied in besseren Friktionskontakt mit der Bohrlochverrohrung gedrückt wird. Da das Verankerungsstück
ferner an jedem seiner Enden Ankerelemen-
j» te aufweist und jedes Ankerelement Teil eines Keiles ist,
der mit der Expandiereinrichtung zusammenwirkt, wird sowohl eine Aufwärts- als auch eine Abwärtsbewegung
verhindert, das Verankerungsstück bewegt sich radial auswärts anstatt verdreht zu werden, um sich schnell
J"> und vollständig mit seiner gesamten Verankerungsfläche
in der Verrohrung festzuklemmen, und das Setzen des Bohrlochankers erfolgt gegen Aufwärts- und auch
gegen Abwärtsbewegungen gleichzeitig.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den
■»o Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Abbildungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Flg. 1 zeig' eine Seitenansicht eines Bohrlochankers,
Flg. 1 zeig' eine Seitenansicht eines Bohrlochankers,
•f> wobei sich die Teile in der Position zum Einlauf in das
Bohrloch befinden,
F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 von F i g. 1,
Fig.3 zeigt einen Schnitt entsprechend demjenigen von F i g. 2 in verankerter Stellung,
Fig.3 zeigt einen Schnitt entsprechend demjenigen von F i g. 2 in verankerter Stellung,
iu F i g. 4 zeigt einen Schnitt entsprechend demjenigen
von Fig. 2 mit dem Bohrlochanker in der Entnahmestellung aus der Verrohrung,
F i g. 5—8 zeigen Schnitte längs der Linien 5-5 bis 8-8 gemäß F i g. 2,
ir> F i g. 9 zeigt auseinandergezogen perspektivisch ein
Schleppglied,
Fig. 10 zeigt perspektivisch das Endstück des Mantels des Bohrlochankers.
Der Bohrlochanker 10 weist einen zentralen rohrför-
i'» migen Dorn 11 mit Gewindegängen 12 und 13 an seinem
oberen und unteren Ende auf, um ihn mit einem Rohrstrang mittels Rohrmuffen 14 zu verbinden. Der
Bohrlochanker 10 kann in das Bohrloch durch das Innei e der Bohrlochverrohrung 15 eingeführt werden.
'" Ein langgestreckter ringförmiger Mantel 16 ist mit mehreren Fenstern 17 versehen, durch welche die
Verankerungsbaugruppen 18 ragen. Jede dieser Baugruppen 18 weist ein Verankerungsstück 20 mit einem
Paar in axialem Abstand liegender Ankerelemente 21 auf, die durch eine Innenwand 22 verbunden sind. Jede
Baugruppe 18 weist ferner ein Schleppglied 24 mit parallelen Schenkeln 25 auf, die durch eine einstückige
Querbrücke 26 verbunden sind. Die Brücke 26 liegt über der Innenwand 22 des Verankerungsstückes 20, und
zwischen der Brücke 26 und der Innenwand 22 sind mehrere Druckfedern 27 vorgesehen. Ausnehmungen
28 und 29 in dem Verankerungsstück 20 und dem Schleppglied 24 nehmen die Enden der Federn 27 auf.
Die Federn 27 drücken die Bauteile 20 und 24 radial in entgegengesetzten Richtungen und pressen dabei das
Verankerungsstück 20 gegen die Außenfläche 31 des Dorns 11 und das Schleppglied 24 in Reibungslage an
die Innenfläche 32 der Verrohrung 15.
Die Innenfläche 33 (F i g. 6) des Verankerungsstückes 20 ist für den Reibungskontakt mit der Dornfläche 31
konkav ausgebildet. Die Außenflächen 34 der Ankerelemente 21 des Verankerungsstückes 20 sind in Querrichtung
abgerundet und mit Keilzähnen zum Eingriff mit der Innenfläche 32 der Verrohrung 15 versehen. Die
Außenfläche 35 des Schleppgliedes 24 ist glatt und für den Reibungseingriff mit derselben Verrohrung 32
gekrümmt.
Die Fläche 35 umfaßt Abschnitte der Schenkel 25 und der Brücke 26. Parallele Schenkel 25 des Schleppgliedes
24 begrenzen im Axialabstand liegende Schlitze 36, die Seitenränder der Ankerelemente 21 des Verarikerungsstückes
20 aufnehmen. Bei fehlender Verrohrung 15 greifen seitlich vorstehende Führungskanten 37 an dem
Schleppglied 24 hinter die Innenfläche 38 des Mantels 16 unter der Wirkung der Federn 27, um das
Bewegungsspiel des Schleppgliedes 24 radial nach außen zu begrenzen.
Die Baugruppen 18 umfassen jeweils ein Verankerungsstück 20, ein Schleppglied 24 und Federn 27 und
sind zwischen Gleitkegelringen 40 und 41 angeordnet, die axial bezüglich des Dorns 11 auf diesem angeordnet
sind. Der Gleitkegelring 40 ist mit einem Innen-Rechtsgewinde 42 versehen, das mit dem Außen-Rechtsgewinde
43 auf der Außenfläche des Dorns 11 verschraubt ist. Der Ring 40 hat drei im Umfangsabstand angeordnete
Abschnitte 44, von denen jeder eine kegelförmige Außenfläche 45 aufweist. Der Gleitkegelring 41 hat drei
ähnliche konische Abschnitte 46, und diese konischen Abschnitte 45 und 46 liegen in zu ihnen komplementären
konischen Flächen 47 an den jeweiligen Enden der Verankerungsstücke 20. Der Ring 41 ist drehbar auf
dem Dorn angeordnet und ist gegen axiale Bewegung durch einen Scherstift 49 gesichert der in dem Ring sitzt
und in eine Umfangsnut 50 auf der Außenfläche 31 des Doms i i eingreift. Ein Scherring 73 umfaßt den Dorn in
dem Gleitkegelring 41, um eine Bewegung des Rings 41 auf dem Dorn 11 nach unten während des normalen
Betriebes zu verhindern.
Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um eine relative Drehbewegung zwischen dem Mantel 16 und den
Gleitkegelringen 40 und 41 zu verhindern und, wie in den Zeichnungen dargestellt weist diese Einrichtunf
radial nach außen gerichtete Führungskanten 52 und 53 auf, die auf den erweiterten Enden der Kegelflächen 45
und 46 auf den Ringen ausgebildet sind. Die Führungskanten 52 erstrecken sich radial in Schlitze 54
in dem Mantel 16 an den oberen Enden der Fenster 17 (F i g. 1 und 5). Die Führungskanten 53 auf dem
Gleitkegelring 41 ragen in ähnliche Schlitze 55 in dem Mantelendstück 56.
Wie am besten aus Fig. 10 hervorgeht ist das
Mantelstück 56 mit drei Paaren im Umfangsabstam angeordneter Finger 57 versehen, zwischen denei
jeweils ein axialer Schlitz 55 vorgesehen ist. Der Manie 16 hat drei sich am Umfang nach unten erstreckend!
Vorsprünge 58 (Fig. 2 und 8), von denen jede Außen-Gewindc 59 und eine innere zylindrische Fläch«
60 aufweist. Ein Haltering 61 hat Innen-Gewinde 62, dii
mit dem Außengewinde 59 auf den Mantelvorsprüngci 58 zusammenwirken und das Endstück 56 mit den
unteren Ende des Mantels 16 zusammenhalten. Ein· relative Drehung zwischen dem Mantel 16 und den
Endstück 56 wird durch das Ineinandergreifen de Vorsprünge 58 und der Finger 57 verhindert; da
Endstück wirkt wie ein einsiückiger Teil des Mantels 16. Zur Montage des Verankeningsslücks 20, der Feden
27 und des Schleppgliedes 24 ist ein kleines radiale Loch 65 (F i g. 9) in der Brücke 26 des Schleppgliedes 2·
vorgesehen, und in dieses Loch 65 wird eini Kopfschraube 66 eingesetzt, welche in ein Gewindelocl
67 in dem Verankerungsstück 20 eingreift. Die Teile 2( und 24 und die Federn 27 zwischen diesen bilden ein
Baugruppe, die vor dem Einsetzen des Dorns 11 von Inneren des Mantels 16 her eingefügt werden kann
Nach Montage des Dorns, der Gleitkegelringe 40 um 41, der Baugruppen 18, des Mantels 16 und de
Endstücke 56 werden vor dem Einführen des Bohrloch ankers 10 in die Bohrlochverrohrung 15 die Kopfschrau
ben 66 entfernt. Die Bewegung der Schleppglieder 2{
nach außen unter der Wirkung der Federn 27 ist durcl den Kontakt der Führungskanten 37 mit der Innenflächt
des Mantels 16 begrenzt.
Im Betrieb werden die gemäß Fig. 1 und
zusammengefügten Teile des Ankers in die Verrohrunj 15 an dem (nicht dargestellten) Rohrstrang abgesenkt Die Schleppglieder 24 gelangen in Gleitkontakt mit de Innenfläche 32 der Verrohrung 15, wenn der Anker 10 ii seine Position abgesenkt wird. Die abwärlsgerichtett Kraft wird durch die Gewinde 42 und 43 aul den oberer Gleitkegelring 40 und dann auf die Verankerungsstückt 20 durch die zusammenwirkenden Kegelflächen 45 unt 47 übertragen. Die Federn 27 halten die Innenfläche 3: der Verankerungsstücke 20 reibungsschlüssig gegen dit Außenfläche 31 des Domes 11, um die Drehung des Domes 11 gegenüber dem Mantel 16 zu verhindern wenn der Anker 10 sich nach unten durch dit Verrohrung 15 bewegt, um dadurch die Gefahr eine; vorzeitigen Verankerns herabzusetzen. Während diese Bewegung nach unten werden die Schleppgüeder 2' von den Verankerungsstücken 20 geschoben; diese drücken nach unten auf die oberen Enden der Finger 5 auf dem Mantelendstück 56 und bewegen damit der Mantel 16 mit dem Dorn 11 nach unten. Wenn dei Anker die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird das Absenken des Rohrstranges beendet und dieser — vor oben gesehen — im Gegenuhrzeigersinn (nach »links«] gedreht Diese Drehbewegung wird vom Rohrstrang auf den Dorn 11 übertragen und bewirkt daß der Dorr den oberen Gleitkegelring 40 nach unten entsprechenc den Gewinden 42 und 43 schraubt Durch die Drehbewegung des Domes 11 wird der Gleitkegelring 40 nicht gleichzeitig mitgenommen, da die Führungskanten 52 in die Schlitze 54 des Mantels 16 eingreifen und der Mantel dreht sich nicht da er durch den Kontakt mit den Schleppgliedern 24 in der Verrohrung 15 und durch die Seitenränder der Fenster 17 festgehalten wird. Die fortgesetzte Drehbewegung des Domes 11 bringt die Teile in die Ankerposition gemäß Fig.3, wo die Zähne der Außenflächen 34 der
zusammengefügten Teile des Ankers in die Verrohrunj 15 an dem (nicht dargestellten) Rohrstrang abgesenkt Die Schleppglieder 24 gelangen in Gleitkontakt mit de Innenfläche 32 der Verrohrung 15, wenn der Anker 10 ii seine Position abgesenkt wird. Die abwärlsgerichtett Kraft wird durch die Gewinde 42 und 43 aul den oberer Gleitkegelring 40 und dann auf die Verankerungsstückt 20 durch die zusammenwirkenden Kegelflächen 45 unt 47 übertragen. Die Federn 27 halten die Innenfläche 3: der Verankerungsstücke 20 reibungsschlüssig gegen dit Außenfläche 31 des Domes 11, um die Drehung des Domes 11 gegenüber dem Mantel 16 zu verhindern wenn der Anker 10 sich nach unten durch dit Verrohrung 15 bewegt, um dadurch die Gefahr eine; vorzeitigen Verankerns herabzusetzen. Während diese Bewegung nach unten werden die Schleppgüeder 2' von den Verankerungsstücken 20 geschoben; diese drücken nach unten auf die oberen Enden der Finger 5 auf dem Mantelendstück 56 und bewegen damit der Mantel 16 mit dem Dorn 11 nach unten. Wenn dei Anker die gewünschte Tiefe erreicht hat, wird das Absenken des Rohrstranges beendet und dieser — vor oben gesehen — im Gegenuhrzeigersinn (nach »links«] gedreht Diese Drehbewegung wird vom Rohrstrang auf den Dorn 11 übertragen und bewirkt daß der Dorr den oberen Gleitkegelring 40 nach unten entsprechenc den Gewinden 42 und 43 schraubt Durch die Drehbewegung des Domes 11 wird der Gleitkegelring 40 nicht gleichzeitig mitgenommen, da die Führungskanten 52 in die Schlitze 54 des Mantels 16 eingreifen und der Mantel dreht sich nicht da er durch den Kontakt mit den Schleppgliedern 24 in der Verrohrung 15 und durch die Seitenränder der Fenster 17 festgehalten wird. Die fortgesetzte Drehbewegung des Domes 11 bringt die Teile in die Ankerposition gemäß Fig.3, wo die Zähne der Außenflächen 34 der
Verankerungsstücke 20 sich an der Innenfläche 31 der Verrohrung 15 verankern. Diese Auswärtsbewegung
der Verankerungsstücke 20 wird bewirkt, indem sich der Gleitkegelring 40 gegenüber dem Gleitkegelring 41
nach unten bewegt, so daß die Kegelflächen 45, 47 und 46, 47 die Verankerungsstücke 20 radial nach außen
bewegen und die Federn 27 weiter zusammendrücken. Wenn sich die Teile in der in F i g. 3 dargestellten
Position befinden, können der Dorn 11 und der damit verbundene Rohrstrang sich nicht gegenüber der
Verrohrung 15 nach oben oder nach unten bewegen. Der größte Reibungswiderstand durch die Schleppglieder
24 tritt auf, wenn die Verankerungsstücke 20 expandiert werden. Dies ist ein sehr vorteilhaftes
Merkmal, welches zu einem verläßlichen Setzen des Ankers führt. Während der Anker 10 durch die
Verrohrung 15 gemäß Fig. 2 abgesenkt wird und v/ährend er sich in der in Fig.3 dargestellten
Ankerposition befindet, kann Gas in der Verrohrung nach oben um die Außenseite des Mantels 16 in den
gekrümmten Räumen zwischen den Baugruppen 18 strömen, und Gasdurchgänge sind auch innerhalb des
Mantels 16 ausgebildet. Hierfür sind zwischen dem Endstück 56 und der Außenfläche des Domes Kanäle 68
ausgebildet. Auf den Außenflächen der Gleitkegelringe 41 und 40 sind Kanäle 69 und 70, und auf dem oberen
Ende des Mantels 16 an in Umfangsrichtung von den Schlitzen 54 in Abstand liegenden Stellen sind
Durchgänge 71 ausgebildet. Somit sind im Inneren des Mantels 16 vom einen Ende zum anderen Ende
Gasdurchgänge ausgebildet. Der Anker bietet daher nur einen minimalen Widerstand gegen das in dem
Ringraum zwischen dem Rohrstrang und der Verrohrung aufwärtsströmende Gas.
Der Anker 10 verhindert die Bewegung des Rohrstranges und dient als Rohrfänger, falls der
Rohrstrang aus irgendeinem Grunde in zwei Teile brechen sollte. Falls der Rohrstrang oberhalb des
Ankers 10 brechen sollte, wird der untere Teil automatisch festgehalten, so daß er nicht durch die
Verrohrung fallen und Schaden anrichten kann.
In der verankerten Lage »schwimmt« der Mantel auf den Baugruppen 18, die oben und nach unten direkt
durch die Gleitkegelringe gehalten sind. Dazwischen ist kein lasttragendes Glied vorgesehen. Alle Funktionsteile
sind sicher in dem Mantel eingeschlossen. Es gibt keine losen Teile auf der Außenseite, welche in dem
Bohrloch korrodieren oder losgerüttelt werden könnten.
Wenn der Anker 10 aus dem Bohrloch entfernt werden soll, wird der Rohrstrang von oben gesehen im
Uhrzeigersinn gedreht, und damit bewegt der Dorn 11 den oberen Gleitkegelring 40 nach oben, um diese Teile
aus der in Fig.3 dargestellten Position in die in Fig. 2
dargestellte Position zu bringen.
Die relative Drehbewegung des Dorns 11 und des
ίο Gleitkegelringes 40 längs der Gewinde 42 und 43 hört
auf, wenn der Stift 75 auf dem Ring 40 auf den radialen Anschlag 76 auf dem Dorn auftrifft. Die Federn 27
drücken die Verankerungsstücke 20 in die zurückgezogene Stellung auf den Außenflächen des Dorns 11
!5 zurück, und der Anker wird dann aus dem Bohrloch
herausgezogen. Falls eine derartige Drehung nach rechts den Anker 10 jedoch nicht löst, wird ein
Notlösevorgang ausgelöst, indem der Rohrstrang und der Dorn 11 mit hinreichender Zugkraft nach oben
gezogen werden, um den Scherring 73 abzuscheren und dadurch die Teile in die in F i g. 7 dargestellte Position
zu bewegen. Das Abscheren des Ringes 73 und des Stiftes 49 bewegt den unteren Gleitkegelring 41
gegenüber dem oberen Gleitkegelring 40 nach unten, so daß die Verankerungsstücke 20 unter der Wirkung der
Federn 27 in die zurückgezogene Stellung bewegt werden. Der Anker kann nach oben aus dem Bohrloch
herausgezogen werden.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist der beschriebenen mit der Ausnahme gleich, daß die den
oberen Gleitkegelring 40 mit dem Dorn 11 verbindenden Gewinde 42 und 43 linksgängig ausgebildet sind. Bei
dieser Ausführungsform wird das Setzen des Ankers in der verankerten Position durch eine Drehung des
Rohrstranges und Dorns im Uhrzeigersinn erreicht. Wenn nach einiger Zeit die Vorrichtung aus dem
Bohrloch entfernt werden soll, wird der Dorn wieder im Uhrzeigersinn gedreht Dabei wird eine hinreichende
Kraft ausgeübt, um den Ring 73 abzuscheren und die nachfolgende Entnahme des Ankers aus dem Bohrloch
zu ermöglichen. Diese Ausführungsform mit linksgängigen Gewinden ist bei schrägen oder krummen
Bohrlöchern zweckmäßig, in denen eine Kombination aus Zugspannung und Drehmoment am Rohrstrang der
einzige Weg sein kann, um eine für das Abscheren des Rings ausreichende Kraft auf den Anker auszuüben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (18)
1. Bohrlochanker zum Festlegen eines Rohrstranges in einer Bohrlochverrohrung, mit einem
rohrförmigen, mit dem Rohrstrang verbindbaren Dorn, der mehrere Verankerungsbaugruppen, welche
aus einem Verankerungsstück mit wenigstens einem innenseitig mit einer gegenüber der Dornachse
geneigten Fläche und außenseitig mit Greifzähnen versehenen Ankerelement sowie einem außenseitig
mit wenigstens einem Friktionsabschnitt versehenen Schleppglied gebildet sind, Spanneinrichtungen,
mittels welcher die Schleppglieder nach außen und die Verankerungsstücke nach innen
vorgespannt sind, und eine Expandiereinrichtung trägt, welche mindestens einen Gleitkegel mit einer
der geneigten Innenfläche der Ankerejemente angepaßten Außenfläche aufweist, wobei die Verankerungsstücke
und die Schleppglieder längs derselben Radiallinie beweglich sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verankerungsstücke
(20) aus zwei in axialem Abstand angeordneten und miteinander verbundenen Ankerelementen (21)
bestehen, welche innenseitig mit gegenüber der Achse des Dorns (11) entgegengesetzt geneigten
Flächen (47) versehen sind, denen entsprechende Außenflächen (45; 46) auf zwei aufeinander zu
beweglichen Gleitkegeln (40; 41) der Expandiereinrichiung zugeordnet sind.
2. Bohrlochanker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Friktionsabschnitt des
Schleppgliedes (24) zwischen den Ankerelementen
(21) jedes Verankerungsstückes (20) vorgesehen ist.
3. Bohrlochanker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ankerelemente (21)
durch eine Innenwand (22) miteinander verbunden sind, die hinter dem Schleppglied (24) liegt.
4. Bohrlochanker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung zwischen
dem Schleppglied (24) und der Innenwand (22) eingespannt ist.
5. Bohrlochanker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung Federführungen
aufweist, und daß die Spanneinrichtung Druckschraubenfedern (27) in den Führungen
umfaßt.
6. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 2 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppglied (24) radial gleitbeweglich und axial unverschieblich
zwischen einander zugekehrten Radialflächen der beiden Ankerelemente (21) aufgenommen ist.
7. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 3 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung
(22) des Verankerungsstückes (20) für den Friktionseingriff mit der Außenfläche des Dorns (11)
ausgebildet ist.
8. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsstück (20) direkt zwischen den im Abstand liegenden
Gleitkegeln (40, 41) der Expandiereinrichtung angeordnet ist.
9. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsstück (20) und das Schleppglied (24) gegen eine
gegenseitige relative seitliche Bewegung gebremst und relativ zueinander radial beweglich sind.
10. Bohrlochankcr nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Mantel (16), der
den Dorn (11) umschließt und eine Mehrzahl von im Umfangsabstand liegenden, in Längsrichtung langgestreckten
Fenstern (17) aufweist, durch die hindurch das Verankerungsstück (20) und das
Schleppgiied (24) jeweils einer Verankerungsbaugruppe (18) expandierbar sind.
11. Bohrlochanker nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch ineinandergreifende Teile des Mantels (16) und des Schleppgliedes (24) zum Begrenzen
der Aufwärtsbewegung des Schleppgliedes.
12. Bohrlochanker nach Anspruch '.0 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verankerungsstück (20) und/oder das Schleppglied (24) gleitbeweglich
zwischen den Seitenflächen des Fensters (17) aufgenommen isL
13. Bohrlochanker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleppglied (24) gleitbewegiiehanden
Flächendes Fensters(17)anliegt
14. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 10
bis 13, gekennzeichnet durch Zwischenräume zwischen dem Mantel (16) und dem Dorn (11) zur
Ausbildung von axialen Durchlässen, die sich durch das Innere des Mantels (16) erstrecken.
15. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Expandiereinrichtung
durch Drehung des Dorns (11) betätigbar ist.
16. bohrlochanker nach einem der Ansprüche 10
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Gleitkegelringe (40, 41) der Expandiereinrichtung
mit dem Dorn (11) über Gewindegänge (42, 43) gekoppelt ist und eine Sperreinrichtung aufweist
zum Verhindern einer Drehung des betreffenden Gleitkegelringes relativ zu dem Mantel (16).
17. Bohrlochanker nach Anspruch i6, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Gleitkegelring (41,
40) mit dem Dorn (11) über ein abscherbares Bauteil verbunden ist, das bei Aufwärtsbewegung des Doms
(U) relativ zu dem betreffenden Gleitkegelring absclierbarist.
18. Bohrlochanker nach einem der Ansprüche 10 bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (16)
von einem der Gleitkegelringe (40) gehalten ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6966470A | 1970-09-04 | 1970-09-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2143000A1 DE2143000A1 (de) | 1972-03-09 |
DE2143000B2 DE2143000B2 (de) | 1979-07-12 |
DE2143000C3 true DE2143000C3 (de) | 1980-03-20 |
Family
ID=22090444
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