DE2224953A1

DE2224953A1 - Durch Flüssigkeitsdruck betatigbarer Abdichtkorper

Info

Publication number: DE2224953A1
Application number: DE19722224953
Authority: DE
Inventors: Bobby L Ennis Tex Douglas (V St A )
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1972-12-07
Also published as: GB1368691A; US3731740A; CA949876A; JPS5441961B1

Description

Durch Flüssigkeitsdruck betätigbarer Abdichtkörper

Die Erfindung betrifft einen durch Flüssigkeitsdruck betätigbaren, wiederzugewinnenden Abdichtkörper und sie betrifft einen solchen, der an einem Bohrstrang hängt und innenliegende Kolben aufweist, die, wenn sie vom Innern des Bohrstrangs her unter Druck gesetzt werden, einen umgebenden, Dichtungspackungen tragenden Zylinder eine Bewegung relativ zu den Kolben zur Zusammenziehung und Ausdehnung der Dichtungspackungen ausführen lassen.

Der Erfindungsgegenstand ist bei einem hydraulischen Abdichtkörper, wie er in der US-PS 3 4-60 616 beschrieben ist, anwendbar.

Dieser Abdichtkörper ist mit Abfangkeilen versehen, wie solche in der US-PS 3 548 936 auch in Verbindung mit einem druckmittelbetätigten Abdichtkörper beschrieben sind.

Bei Absenken derartiger Abdichtkörper in ein Bohrloch ist einige Male der Fall aufgetreten, daß auf Grund von äußerem hydrostatischen Druck oder einem Temperaturwechsel die

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unterhalb der Dichtungspackungen liegende, als Kolben arbeitende Hülse zum Festsetzen des Abdichtkörpers aufwärts in den dem Festsetzen dienenden Zylinder bewegt wurde, wodurch Scherstifte, die den Abdichtkörper in einem nichtfestgesetzten Zustand halten, gebrochen, wurden, was fcu einem vorzeitigen Festsetzen des Abdichtkörpers führte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen druckmittelbetätigten Abdichtkörper zu schaffen, bei dem mit Sicherheit sein frühzeitiges Festsetzen während des Absenkens in ein Bohrloch auf Grund von Druck- und Temperaturänderungen verhindert wird.

Der Lösung dieser Aufgabe dient ein durch" Flüssigkeitsdruck betätigbarer Abdichtkörper, der gekennzeichnet ist durch einen rohrförmigen Träger, durch einen den Träger umgebenden Dichtungsschaft, durch wenigstens eine nachgiebige, am Dichtungsschaft verschiebbar gelagerte Dichtungspackung, durch einen den Träger unterhalb der Dichtungspackung umgebenden Hohlzylinder, durch ein den Träger oberhalb der Dichtungspackung umgebendes rohrförmiges Teil, durch in dem Raum zwischen dem Zylinder und dem Träger angeordnete obere und untere Kolben, die dicht gegen den Zylinder sowie den Träger anliegen und zwischen sich eine Kammer bilden, durch in der Wand des Zylinders angeordnete, der Füllung der Kammer mit einer Flüssigkeit dienende verschließbare öffnungen, durch einen in der Wand des Trägers angeordneten, mit der Kammer flüssigkeitsseitig verbindbaren Durchgang, der durch Scherstifte verschließbar ist, und durch einen innerhalb des rohrförmigen Trägers angeordnetes, bewegliches, mit den IScherstiften in Eingriff befindliches Teil, 4as durch ein von der Oberfläche abgesenktes Werkzeug betätigbar ist, um die Scherstifte zu brechen und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Kammer und dem Innern des rohrförmigen Trägers herzustellen.

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Die gestellte Aufgabe wird damit gelöst, wie der folgenden Zusammenfassung und der späteren Beschreibung des Erfindungs- ' gegenstandes zu entnehmen ist.

Obwohl druckmittelbetätigte Abdichtkörper, auf die sich die Erfindung bezieht, in Mehrfach-Bohrstrang-Einrichtungen (multi_string) verwendet werden können, sind sie insbesondere in solchen Bohrlöchern anwendbar, die mehr als eine Gewinnungszone haben, wobei die Bedienungsperson aber nur eine Zone zur Zeit auszubeuten wünscht. Bei einer derartigen Einrichtung könnte die Bedienungsperson einen Bohrstrang mit dem Abdichtkörper zwischen jeder Zone mit einem Ventil, das geöffnet werden kann, um mit der auszubeutenden.Zone unterhalb jedes Abdichtkörpers eine Verbindung herzustellen, anwenden, Auf diese Weise wäre die Bedienungsperson in der Lage, durch öffnen des Ventils im Bohrstrang, das mit der Zone unterhalb des festgesetzten Abdichtkörpers in Verbindung steht, aus einer ausgewählten Zone zu gewinnen, indem die anderen Ventile im Strang geschlossen bleiben·

Bei einem solchen zonenweisen Ausbau werden die Abdichtkörper nach Wahl in das Bohrloch bei Aufbau des Bohrstranges, abgesenkt. Wenn der vollständige Bohrstrang oder die vollständigen Bohrstränge im Bohrloch untergebracht sind, so werden die Abdichtkörper aufeinanderfolgend festgesetzt, wobei mit dem untersten begonnen wird, und sie werden auf Lecks geprüft. Dies wird so ausgeführt, daß das untere Ende des Bohrstranges durch ein schwimmendes Kugel- oder Kegelventil verschlossen wird. Ein Scherstift verschließt die Verbindung zwischen dem Innern des Bohrstranges und einer Kammer zum Festsetzen zwischen den Kolben im Abdichtkörper. Im Bohrstrang ist eine verschiebbare Hülse angeordnet, die bei Aufwärtsbewegung der ßcherstifte abreißt, wodurch der Durchgang geöffnet und eine Verbindung zwischen dem Innern des Bohrstranges und der Festsetzkammer hergestellt wird, so daß in der Festnetzkammer ein Flüssigkeitsdruck erzeugt wird und der darin befindliche Kolben den Abdichtkörper festsetzt.

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Nach dessen Festsetzen wird der Schieber unterhalb de« Abdichtkörpers im Bohrstrang geöffnet, und es wird entweder der Ringraum zum Futterrohr oder das Innere des Bohrstranges unter Druck gesetzt, um den Abdichtkörper zu prüfen und festzustellen, ob er dem Druck standhält oder nicht.

Nach dem Festsetzen und Prüfen des untersten Abdichtkörpers im Bohrstrang kann der nächste niedrige in gleicher Weise festgesetzt und geprüft werden, wobei alle Ventile im Bohrstrang zwischen den Abdichtkörpern geschlossen sind, mit Ausnahme des Ventils, das unterhalb des festgesetzten und zu prüfenden Abdichtkörpers sich befindet.

Bevor der Abdichtkörper in das Bohrloch eingebracht wird, wird die abgeschlossene Festsetzkammer zwischen den Kolben im Abdichtkörper mit einer raumbeständigen oderVzüsammendrückbaren Flüssigkeit gefüllt, wozu in der Wand dieser Kammer Öffnungen vorgesehen sind, und dann werden diese verschlossen. Die in der Festsetzkammer befindliche Flüssigkeit ist gegen äußere Flüssigkeit und gegen solche im Bohrstrang durch den Scherstift in der Schiebehülse und die Kolbendichtungen abgeschlossen. Einer der Kolben ist in Längsrichtung der Kammer beweglich, und zwar bis zu einem solchen Grad, daß ein Ausgleich für eine Ausdehnung oder Zusammenziehung der Flüssigkeit in der Kammer auf ^rund der äußeren Temperaturänderungen oder auf Grund eines Ausgleichs des Druckunterschieds zwischen Flüssigkeiten außerhalb und innerhalb der Kammer möglich ist, so daß eine solche Änderung in der Ausdehnung oder im Druck nicht durch den hülsenförmigen Festsetzkolben auf die Abscherelemente im Abdichtkörper übertragen werden kann, wodurch ein vorzeitiges -festsetzen des Abdichtkörpers erfolgen würde.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale wie auch weitere Vorteile des -tvrfindungsgegenstandes ergeben sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

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Pig. 1,2,3 und 6 zeigen teilweise geschnittene Ansichten

eines druckmittelbetätigten Abdichtkörpers in nicht-festgesetztem Zustand.

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch den.in Fig. 4 dargestellten Scherstift und die diesem zugeordnete Schiebehülse. :

Fig. 7-10 zeigen teilweise geschnittene Ansichten des Abdichtkörpers im festgesetzten Zustand,

Das obere Verbindungsstück 1 des Abdichtkörpers kann an einen in einem Bohrlochfutterrohr befindlichen Rohrzug angeschraubt werden.

Mit dem Verbindungsstück 1 ist das obere Abfangkeilsteuergehäuse 2, in dem ein Abstandsring 3 zwischen dem Abfangkeilträger 7 und dem Ende des Verbindungsstückes 1 liegt, verschraubt.

Ein geteilter Haltering 4 greift in eine Vertiefung ein, die um das obere Ende des Abfangkeilträgers 7 verläuft, und bildet einen oberen Anschlag für die Abfangkeilsteuerfeder 5·

Die bei Lösen des Abdichtkörpers als Auslöseanschlag dienende Kappe 6 ist mit dem unteren Ende des Abfangkeilsteuergehauses 2 verschraubt, und der Abfangkeilträger 7 geht verschiebbar durch diese hindurch.

Der rohrförmige Abfangkeilträger 7 hält den oberen Abfangkeil· und hat im Abstand voneinanderliegende Schultern 7& und 7b, die einen vertieften Bereich zwischen sich einschließen, um den herum der Abfangkeil 8 hängend gehalten ist.

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Mittels einer geeigneten Kopfschraube IO ist am Körper des Abfangkeils 8 eine Blattfeder 9 befestigt. Das innen liegende Ende dieser Feder 9 wird gegen den Abfangkeilträger 7 gedrückt, um den Abf&ngkeil 8 in vertikaler Lage und an der Schulter 7b hängend zu halten» Der Abfangkeil 8 kann mittels schräg liegender Bohrungen gegenüber dem Träger 7 gekippt werden, wenn an jedem Ende des Abfangkeils eine Kraft ausgeübt wird.

Der Abfangkeil 8 hat an seinen gegenüberliegenden Enden äußere Zähne 8a und 8b, die sich gegen das Bohrlochfutterrohr 57 (Fig.7) bewegen können, um eine verankernde Anlage herzustellen. In der Wand des Abfangkeils 8 ist ein länglicher Schlitz 8c vorgesehen, durch den sich eine Abfangkeil-Hängeachse 8d erstreckt, die mit dem Abfangkeilträger 7 fest verbunden ist, so daß bei Kippen und Festsetzen des Abfangkeils dieser um die Achse 8d schwenken und sich im Schlitz 8c aufwärts bewegen kann:, um eine vertikale Bewegung auszugleichen.

Mit dem oberen Verbindungsstück 1 ist der obere Dorn 11 verschraubt, der sich durch den oberen Teil des Dichtungskörpers erstreckt und einen Flüssigkeitsdurchgang bildet.

Das Oberteil des Abdichtkörpers hat eine Kappe 12, die mit dem oberen Ende einer Ausgleichsventilkammer 19 verschraubt ist. Zwischen der Kappe 12 und dem Dorn 11 ist eine ringförmige Lücke 12a vorgesehen, so daß auf das obere Ende des•Ausgleichskolbens 13 Flüssigkeit gelangen kann. Der Kolben 13 ist in der Ausgleichsventilkammer 19 verschiebbar und hat an seiner Innen- sowie Außenseite Dichtungen 14- und 15» die jeweils zwischen der Außenwand des Doms 11 bzw. der Innenwand der Ausgleichskammer 19 und dem Kolben abdichten. Durch die Wand der Ausgleichskammer 19 erstrecken sich Flüssigkeitsöffnungen 19a, die mit dem unter dem Ausgleichsventil 18 liegenden Raum der Kammer 19 und mit den Öffnungen 27a in Verbindung stehen, um bei geöffnetem Ventil den Druck über die Dichtungen des Abdichtkörpers zu vergleichmäßigen.

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Um das Äusgleichsventil 18 verläuft eine Dichtung 18a, die gegen die Innenwand der Ausgleichskammer 19 anliegt. Das Ausgleichsventil 18 ist am Dorn 11 mittels eines Halterings 17 aufgehängt, der seinerseits durch einen Sicherungsring 16, welcher in einer um den Dorn 11 verlaufenden Vertiefung liegt, festgelegt ist.

Eine untere Ausgleichsventildichtung 20 ruht mit einer Außenschale auf einem Anschlag 22a, der innerhalb des Dichtungsgehäuses 22 ausgebildet ist, und zwischen der Dichtung 20 sowie der Innenoberfläche des Dichtungsgehäuses 22 liegt eine Dichtung 20b. An der.Innenwand der Dichtung 20 ist eine längliche Dichtung 20a mit Abstand von der Außenwand des Doms 11 angeordnet, so daß das untere Ende des Ausgleichsventils 18 in diesem Zwischenraum aufgenommen werden kanni, um bei Dehnung bzw«, Erweiterung der ringförmigen Dichtungspackungen 25a, 25b den Bereich oberhalb und unterhalb dieser im Futterrohr 57 (Fig.8) voneinander zu isolieren.

Das Dichtungsgehäuse 22 ist an seinem oberen Ende an der Ausgleichsventilkammer 19 angebracht, während sein unteres Ende eine obere Lagermuffe 24 für die Gummidichtungspackung 25a trägt. Zwischen dem Dichtungsgehäuse 22 und dem oberen Endt des Dichtungsschaftes 25 liegt eine Dichtung 23©

Die den Dichtungsschaft 25 umschließenden nachgiebigen Dichtungspackungen 25a, 25b sind auf diesem zwischen der oberen La^ermuffe 24 und der unteren Lagermuffe 24a verschiebbar und durch ein Abstandsglied 26 voneinander getrennte Die untere Lap;ermuffe 24a ist an einem Abständsbund 27 befestigt und hängt an einer Schulter 25c am unteren Ende des Dichtungßschaftes 25, so daß sie diesem gegenüber verschiebbar ist. Durch die Wand des Abstandsbundes 27 erstrecken «ich Durchgänge 27a, um eine Verbindung zwischen

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den Bereichen oberhalb und unterhalb der Dichtungspackungen 25a, 25b herzustellen, wenn das Ventil 18 offen ist, so daß ein Druckausgleich vor einem Wiederherausholen des Dichtungskörpers möglich, ist.

In dem Zylinder 38 ist ein schwimmender Kolben 28 mit Dichtungen 29 und 29a an seiner Außen- bzw_e Innenseite, die ge^en die Innenwand des Zylinders 38 und die Außenoberfläche des Dorns 11 abdichtend anliegen, beweglich. Ein Absatz 29b am Kolben 28 hat einen Abstand zur Schulter 29c am unteren Ende des Abstandsbunds 27) so daß der Kolben 28 in Abhängigkeit von einer Flüssigkeitsausdehnung oder einem -druckanstieg in der Kammer A eine begrenzte Aufwärtsbewegung ausführen kann.

An der Außenoberfläche des Kolbens 28 ist eine Gewindebohrung 29d vorhanden, die von einem Durchgang 29e in der Wand des Zylinders 38 zugänglich ist, so daß eine Schraube eingesetzt werden kanu, die zeitweilig den Kolben 28 in einer festen Lage im Zylinder 38 hält, während die Kammer A mit Flüssigkeit gefüllt wird.

Durch die Wand des Zylinders 38 ziehen sich Gewindedurchgänge 30 und 30a, in denen herausnehmbare Stopfen gehalten sind, nach deren Entfernung geeignete (nicht gezeigte) Flüssigkeitszuleitungen in den Durchgängen 30, 30a befestigt werden können, durch die die Kammer A mit einer raumbeständigen oder zusammendrückbaren Flüssigkeit gefüllt werden kann.

Mit dem unteren Ende des oberen Dorns 11 ist ein Dornunterteil 31 verschraubt, das in seinem unteren Ende mit Schiebehülsengehäuse 37 verschraubt ist. Zwischen dem Dornunterteil 3I und dem oberen Ende des Schiebehülsengehäuses 37 liegt eine Dichtung 33.

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In dem Gehäuse 37 ist eine Schiebehülse 32 verschiebbar angeordnet, die durch einen Scherstift 34 an ihrem Platz gehalten wird. Der Scher stift 34- ist in die Wand des Schiebehülsengehäuses 37 eingeschraubt und sein nach innen gerichtetes Ende erstreckt sich in eine Auskehlungs 32a, die rund um das obere Ende der Schiebehülse 32 ausgebildet ist_o Der Scherstift 34 ist mit einem mittigen Durchgang 34a.versehen, der mit der Kammer A Verbindung hat und an seinem nach innen gerichteten Ende von dem abscherbaren Vorsprung des Scherstiftes 34 verschlossen ist. Durch die Wand der Schiebehülse 32 ziehen sich öffnungen 32c, die auf das Abscheren der Scher st if te 34- mit den durch diese sich erstreckenden Durchgängen 34a zum Fluchten gebracht- werden können. Im Inneren der Schiebehülse 32 ist eine ringförmige Schulter .32b vorhanden, gegen die sich ein von der Oberfläche abgesenktes Verschiebewerkzeug anlegt, um die Schiebehülse 32 aufwärts zu bewegen, wobei der Scherstift 34 gebrochen wird, und um die Öffnungen 32c mit den Durchgängen 34a zum Fluchten zu bringen, so daß eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Innern des Dorns 11 und der Kammer A hergestellt wirdo Eine geeignete Dichtung (Fig. 5) liegt zwischen dem Scnerstift 34 und einer Schulter in der für diesen vorgesehenen Bohrung, um einen Flüssigkeitsdurchtritt zu verhindern.

Zylindrische Sperrsegmente 36 hängen rund um das Schiebehülsengehäuse 37 und sind einwärts bewegbar angeordnet, indem ein an dem Segmenten ausgebildeter Vorsprung 36a in eine rund um das Gehäuse 37 sich ziehende Ausnehmung 37& eingreift. Das untere Ende der Sperrsegmente 36 hat einen verstärkten Abschnitt, der sichVeine Vertiefung 58a im Zylinder 38 erstreckt. Der verstärkte Abschnitt wird in der auswärts gerichteten Lage in der Vertiefung 38a durch einen Vorsprung 39c am oberen Ende eines hülsenförmigen Körpers 39 gehalten, er kann sich Jedoch nach einwärts und aus der Vertiefung 38a bewegen, wenn der hülsenförmige Körper 39 abwärts geht,

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so daß der Vorsprung 39c freikommt und eine Relativbewegung zwischen dem hülsenförmigen Körper 39 und dem Zylinder bei Festsetzen des Abdichtkörpers möglich ist.

Der hülsenförmige Körper 39 stellt einen verschiebbaren Kolben dar, der abdichtend gegen die Innenwand des Zylinders und die Außenwand des unteren Dorns ^47 über Dichtungen 39a, 39b anliegt. ·

Um den hülsenförmigen Körper 39 verläuft ein mit dem Zylinder 38 verschraubtes zylindrisches Fangkeilgehäuse 40. Zylindrische Fangkeilsegmente 41 haben an ihrer Innenseite Zähne 4-la, die durch Fangkeilfedern 42 in Anlage mit der Außenoberfläche des hülsenförmigen Körpers 39 gepreßt werden. Die Fangkeilfedern 42 greifen in Bohrungen 41b am unteren Ende der Fangkeile 41 ein und.sind an Fangkeilführungen 43 befestigt, die auf dem oberen Ende des Abschergehäuses 45 gehalten sind.

Die Scherstifte 44 halten das Abschergehäuse 45 abbrechbar am hülsenförmigen Körper 39·

Die mit dem unteren Ende des hülsenförmigen Körpers 39 verschraubte Abdeckung 46 bildet einen unteren Anschlag am Abdichtkörper, der mit dem Oberteil des unteren Abfangkeils zur Anlage zu bringen ist, um letzteren beim Festsetzen des Abdichtkörpers festzuigen.

Der untere Dorn 47 ist mit dem Schiebehülsengehäuse 37 und dem unteren Verbindungsstück 55 verschraubt. Der Abfangkeil 49 ist auf der Einführungsbüchse 48 verschiebbar befestigt.

Letztere hat eine vertiefte Fläche 48a, gegen welche sich die von der Schraube 49d gehaltene Feder 49c verschiebbar legt, um den Abfangkeil 49 in die vertikale Lage zu drücken und diesen außer Anlage mit dem Futterrohr 57 zu halten, bis er betätigt wird. Der Abfangkeil 49 ist von der gleichen Art wie der obere Abfangkeil 8 und arbeitet in der gleichen Weise» Er hat obere und ^⁶?»^ ο^^/^ο^ΡΑ"¹⁶ Zähne 49a und 49b,

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die so angeordnet sind, daß sie sich gegen die Futterrohrwqnd anlegen und den Keil verankern.

Der Abfangkeil 4-9 ist um einen Zapfen 49e schwenkbar, der sich durch einen länglichen Durchgang 49f erstreckt und in die Einführungsbüchse 48 eingreift, so daß der Abfangkeil um diesen Zapfen schwenken kann, um ihn in die in Fig. 10 gezeigte Lage zu bringen, wenn gegen sein Oberteil von der unteren Abdeckung 46 ein Druck ausgeübt wird.

Die Büchse 48, an der der Abfangkeil 49 verschiebbar befestigt ist, erstreckt sich in das Abfangkeilsteuergehause 50, mit welchem sie durch Feststellschrauben 50a fest verbunden ist, und sie wird im Abstand vom unteren Ende der Büchse durch ein Abstandsstück 50b gehalten. Das Abfangkeilsteuergehause ist mit dem Abschergehäuse 51 für den Dorn verschraubt, das seinerseits eine abbreclibare Verbindung zum unteren Verbindungsstück ^>3 durch die Scherstifte 52 hat.

Segmentförmige Dornfangkeile 53 mit Zähnen an ihren Innenseiten können sich gegen die Außenoberfläche des unteren Verbindungsstückes 55 anlegen und sind im Dornfangkeilgehäuse 54- untergebracht, das seinerseits hängend am unteren Ende des Abschergehäuses 51 so angeordnet ist, dass es mit den Zähnen ^q. am unteren Verbindungsstück 55 zum Eingriff kommt, wenn der Scherstift 52 abgeschert wird, um den Abdichtkörper wiederzugewinnen.

Ein Anschlagring 56 legt sich gegen das untere Ende des Dornfangkeilgehäuse s 54 nach Abscheren des Scherstifts 52 und ■Aufwärtsbewegung des Dorns an, um das Abfangkeilsteuergehause 50 mit dem Abdichtkörper wiederzuerlangen.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Der Abdichtkörper wird, wie in den Fig. 1 bis 6 gezeigt ist, in einem nicht-festgesetzten Zustand zusammengebaut. Bevor er am Rohrstrang befestigt und in das Bohrloch eingebracht wird,

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wird durch die öffnungen 30, JOa aus einer entsprechenden Abgabevorrichtung eine raumbestämdige Flüssigkeit eingeführt, um damit die Kammer A zu füllen. Während des Füllens wird durch den Durchgang 29e eine Schraube in die Gewindebohrung 29d eingesetzt, um den Kolben 28 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung zu halten. Nach Füllen der Kammer A werden die Öffnungen 30»30a durch Stopfen verschlossen, so daß keine Flüssigkeit austreten kamm, und die Schraube wird aus der Gewindebohrung 29d genommen.

Dann wird der Abdichtkörper am Bohrstrang befestigt und in das Bohrloch bis zur gewünschten Höhe zum Festsetzen abgesenkt. Während des Absenkens werden irgendwelche Änderungen in der Temperatur oder im Druckdifferential zwischen der Kammer A und dem Äußeren des Körpers oberhalb oder unterhalb der Kolben 28 und 39 durch Ausdehnung oder Zusammenziehung der Flüssigkeit in der Kammer A kompensiert. Das wird durch den.Kolben 28 ermöglicht, der zwischen dem Absatz 29b und der Schulter 29c schwimmen kann·

Hat der Abdichtkörper die für das Festsetzen gewünschte Höhe erreicht, so wird ein übliches (nicht gezeigtes) Werkzeug in den Bohrstrang zum Festsetzen eingeführt, dessen Mitnehmer sich gegen ringförmige Schulter 32b an der Schiebehülse 32 anlegen. Ein Aufwärtszug an diesem Werkzeug führt zum Abscheren' der Scherstifte 3^, und bei weiterer Aufwärtsbewegung kommen die Öffnungen 32c zum Fluchten mit den Durchgängen 3^-a, wodurch eine Flussi^keitverbindung zwischen den ^nnern des Bohstranges und der Kammer A hergestellt wird. Durch den Flüssigkeitsdruck vom Bohrstrang über den Durchgang 34-a zur Kammer A wird auf den als Kolben wirkenden hülsenförmigen Körper 39 eine abwärts gerichtete Kraft und auf den Zylinder eine aufwärts gerichtete Kraft ausgeübt, so daß der Scherstift 44 abgeschert wird. Dadurch kann der Zylinder 38 sich aufwärts bewegen, um die Dichtungspackungen 25a, 25b zusammenzupressen und auszudehnen. Eine solche Bewegung bringt die als Anschlag dienende obere Kappe 12 mit dem Unterteil des oberen Abfangkeils

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zur Anlage, der gegen die Futterrohrwand bewegt und an dieser verankert wird. Eine weitere Aufwärtsbewegung der Kappe 12 hört auf, und die Dichtungspackungen 25a, 25b werden ausgedehnt, Die Abwärtsbewegung des als kolben arbeitenden hülsenförmigen Körpers 39 bringt die untere Abdeckung 46 mit dem Oberteil des unteren Abfangkeils 49 zur Anlage, so daß dieser festgesetzt wird. Die langkeilzähne 41a legen sich gegen den Kolben bzw. hülsenförmigen Körper 39 und halten diesen in der unteren Lage. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 39 und die Aufwärtsbewegung des Zylinders 38 lösen die Sperrsegmente 36, so daß eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen bei .Festsetzen des Abdichtkörpers möglich ist·

Um den Abdichtkörper zu lösen, wird auf den Bohrstrang ein Aufwärtszug ausgeübt. Dadurch wird der untere öcherstift 52 abgeschert, und das Abfangkeilsteuergehäuse 50 kann sich abwärts bewegen, um den unteren Abfangkeil zu lösen, wodurch der Abdichtkörper entspannt, so daß er wieder aus dem Bohrloch herausgeholt werden kann_e

Patentansprüche

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Claims

DIPL. ING. HERBERT TISCHER

MÖNCHEN

1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den HERBERTSTRASSE 22

Patent a*n spräche

Durch Flüssigkeitsdruck betätigbarer, wiederzugewinnender Abdichtkörper, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Träger (ll;_y31,37/^,55) , durch einen den Träger (11) umgebenden Dichtungssclrift (25)» durch wenigstens eine nachgiebige, am Dichtungsschaft (25) verschiebbar gelagerte Dichtungspackung (25a oder 25b), durch einen den Träger (11,31,37,4-7) unterhalb der Dichtungspackung (25a,25b) umgebenden Hohlzylinder (38), durch ein den Träger (11) oberhalb der Dichtungspackung (25a,25b) umgebendes rohrförmiges Teil (19,22), durch in dem Raum zwischen dem Zylinder (38) und dem Träger (11,31 »37»4-7) angeordnete obere und untere Kolben (28,39)» die dicht gegen den Zylinder (38) sowie den Träger (11,47) anliegen und zwischen sich eine Kammer (A) bilden, durch in der Wand des Zylinders (38) angeordnete, der Füllung der Kammer (A) mit einer Flüssigkeit dienende verschließbare Öffnungen (30,3Oa), durch einen in der Wand des Trägers (37) angeordneten, mit der Kammer (A) flüssigkeitsseitig verbindbaren Durchgang (3^-a), der durch Scherstifte (34-) verschließbar ist, und durch ein innerhalb des rohrförmigen Trägers (37) angeordnetes, bewegliches, mit den Scherstiften (34) in Eingriff befindliches Teil (32), das durch ein von der Oberfläche abgesenktes Werkzeug betätigbar ist, um die Scherstifte zu brechen und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Kammer (A) und dem Innern des rohrförmigen Trägers herzustellen,,

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2. AbdÜitkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Kolben (39) mit dem Zylinder (38) durch ein durch in der Kammer (A) auf den Kolben (39) ausgeübten Druck brechbares Abscherteil (44) verbunden ist, nach dessen Abscheren der Zylinder (38). mit Bezug auf den Kolben (39) sich aufwärts bewegt und die nachgiebige Dichtungspackung (25a, 25b), sowie das rohrförmige Teil (19,22) aufwärts bringt, während der untere Kolben (39) abwärts geht, und daß der Träger (11,55) oberhalb und ' unterhalb der Dichtungspackung von Abfangkeilen (8,49) umgeben ist, von denen der obere (8) mit dem oberen rohrförmigen jf Teil (19) und der untere (49) mit dem unteren Kolben (39) zu ihrem Festsetzen an und zum Ausdehnen der Dichtungspackungen (25a,25b) gegen ein umgebendes Bohrlochfutterrohr (57) zum Anschlag zu bringen sind.

3. Abdichtkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolben (28) längs zur Kammer (A) in Abhängigkeit von Änderungen in der Temperatur und von dem auf die Flüssigkeit in der Kammer (A) ausgeübten Druck bewegbar ist.

4. Abdichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das obere rohrförmige Teil (19) als Ausgleichsventilkammer ausgebildet ist, in der ein durch die Bewegung der Kammer (19) zu öffnendes und zu schließendes Ausgleichsventil (18) angeordnet ist.

5i Abdichtkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherstifte (34-) durch eine in dem Träger (31) verschiebbar angeordnete, mit den Stiften (34) in Eingriff befindliche Hülse (32) abscherbar sind, die eine innere Schulter (32b), gegen die sich ein von der Oberfläche absenkbares Werkzeug anlegen kann, und öffnungen (32c) in ihrer Wand hat, die nach Brechen der ocherstifte (34]} und Aufwärts bewegung der Hülse (32) mit dem Durchgang (34a) in der Wand des Trägers (37) zum Fluchten kommen-. 209850/0839

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6. Durch. Flüssigkeitsdruck betätigbarer, wiederzugewinnender Abdichtkörper, der an einem Bohrstrang hangt und innenliegende Kolben aufweist, die, wenn sie vom Innern des Bohrstrangs her unter Druck gesetzt werden, einen umgebenden, Dichtungspackungen tragenden Zylinder eine Bewegung relativ zu den Kolben zur Zusammenziehung und Ausdehnung der Dichtungspackungen ausführen lassen, gekennzeichnet durch eine mit einer zusammendrückbaren Flüssigkeit gefüllte Kammer (A) zwischen den Kolben

(28,39)» von denen einer (28) in Abhängigkeit von der Ausdehnung oder Zusammenziehung der Flüssigkeit in Längsrichtung der Kammer (A) sich frei bewegen kann.

7. Abdichtkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch die Wand der Kammer (A) deren Füllung mit Flüssigkeit ermöglichende verschließbare öffnungen (30,3Oa) ziehen.

8. Abdichtkörper nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innern des Bohrstranges und der Kammer (A) über Durchgänge (32c,34a) eine Verbindung herstellbar ist, daß die Durchgänge (32c,34a) von Scherstiften (3²O verschließbar sind und daß die Scherstifte (34-) durch ein vom Innern des Bohrstranges her betätigbares Teil (32) abscherbar sind.

9. Abdichtkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch ein den Zylinder (38) mit dem zweiten Kolben (39) verbindendes Abscherteil (44), das nach Abscheren der Scherstifte (34) und Unterdrucksetzen der Kammer (A) vom Bohrstrang durch die Durchgänge (32c,34a) her abscherbar ist und den Zylinder (38) vom Kolben (39) zu einer Relativbewegung beider freigibt»

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10. Abdichtkörper nach, einem der Ansprüche 6 bis 9» gekennzeichnet durch. Abfangkeile (8,49) am Bohrstrang oberhalb und unterhalb des Abdichtkörpers, die durch die Relativbewegung von Zylinder (38) und Kolben (39) mit Endteilen (12,46) des Abdichtkörpers zur Anlage kommen und sich dadurch spreizen.

11. Abdichtkörper nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kolben (28) während des Füllens der Kammer (A) mit Flüssigkeit am Zylinder (38) lösbar zu befestigen ist.

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