DE2252284C3

DE2252284C3 - Dichtungseinrichtung für Rohrhängevorrichtungen von Tiefbohrungen

Info

Publication number: DE2252284C3
Application number: DE2252284A
Authority: DE
Inventors: Joseph Henry Ojai Hynes; Arthur Pitts Oxnard Ortolon Jun.
Original assignee: Vetco Offshore Industries Inc
Current assignee: Vetco Inc
Priority date: 1971-10-28
Filing date: 1972-10-25
Publication date: 1975-10-16
Also published as: NL7212383A; DE2252284A1; FR2158801A5; NO136626C; NO136626B; AU445594B2; US3797864A; AU4461872A; JPS5240281B2; BR7207529D0; IT966033B; GB1379134A; DE2252284B2; JPS4851158A; CA960138A

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung für Rohrhängevorrichtungen von Tiefbohrungen, insbesondere Unterwasserbohrungen, zum Abdichten an konzentrischen, einen Ringraum bildenden Dichtungsflächen von Rohrhängern, Hängergehäusen oder dergleichen Vorrichtungsbauteilen, die einen verformbaren Dichtungsring aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, der durch Verformung in axialer und radialer Richtung in und außer Dichtungseingriff mit den konzentrischen Dichtungsflächen bringbar ist, und eine dem elastisch verformbaren Dichtungsring zugeordnete metallische Ringdichtung aufweist, welche die innere und äußere Umfangsfläche des Dichtungsringes endseitig umgreift.

Um Dichtungseinrichtungen dieser Art in ihren abdichtenden Zustand zu versetzen, wird der verformbare Dichtungsring aus elastisch nachgiebigem Werkstoff axial zusammengepreßt, während ein Verdrehen nicht stattfindet. Der Rohrhänger kann an seinem Platz gesichert werden, bevor die Spül- und Zementiervorgänge beginnen, so daß gewährleistet ist, daß der Rohrhänger nicht von seiner Auflage abgehoben wird. Die Dichtungswirkung kann geprüft werden, bevor das Laufwerkzeug und der Laufrohrstrang aus dem Bohrloch zurückgeholt werden, so daß die die Abdichtung herbeiführende Beaufschlagung verstärkt werden kann.

Falls die Dichtung iniäuer noch durchlässig ist, können das Laufwerkzeug und der Laufrohrstrang herausgenommen und ein geeignetes Rückholwerkzeug eingeführt werden, um die Dichiungseinrichtung durch eine andere geeignete Dichtungseinrichtung zu ersetzen und eine ordnungsgemäße Abdichtung zu erzielen. Die Betätigung der Dichtungseinrichtung kann gleichzeitig mit dem Lösen des Laufrohrstranges erfolgen. Die verformbaren gummielastischen Dichtungen bzw. Packer werden im allgemeinen unter Verwendung von sich durch den elastisch verformbaren Dichtungsring erstreckenden Schrauben oder mittels anderer Verbindungsmittel, die ein Auswechseln ermöglichen, mit der dem verformbaren Dichtungsring zugeordneten metallischen Ringdichtung verbunden.

Bei einer bekannten Dichtungseinrichtung der eingangs angegebenen Art (GB-PS 446 657) ist die von dem elastisch verformbaren Dichtungsring und der zugeordneten metallischen Ringdichtung gebildete Einheit in ihrem nichtdichtenden Zustand an ihrem Innenumfang unter Ausbildung eines Ringspaltes mit einer diesem gegenüberliegenden, abzudichtenden Dichtungsfläche eines inneren Vorrichtungsbauteils in der Rohrhängevorrichtung gehalten. Die metallische Ringdichtung verbindet den elastisch verfor.nbaren Dichtungsring init einem axial bewegbaren Kolben sowie einem Hängergehäuse. Beim Überführen der Dichtungseinrichtung in ihren .abdichtenden Zustand mittels des axial bewegbaren Kolbens bleibt die metallische Ringdichtung außer Berührung mit der abzudichtenden Fläche des inneren Vorrichtungsbauteils, während der elastische verformbare Dichtungsring durch axiales Zusammendrücken unter radialer Aufweitung lediglich zu seinem mittleren Bereich hin mit der abzudichtenden Dichtungsfläche zur Schließung des Ringraums in Dichtungseingriff gerät. Im dichtenden Zustand der Dichtungseiniichtung ist somit nur ein Teilbereich des elastisch verformbaren Dichtungsringes abdichtend wirksam.

Bei einer weiteren bekannten Dichtungseinrichtung (US-PS 2 187 839) für Rohrhängevorrichtungen von Tiefbohrungen zum Abdichten an konzentrischen, einen Ringraum bildenden Dichtungsflächen, die einen verformbaren Dichtungsring aus elastisch nachgiebigem Werkstoff und eine diesem zugeordnete metallische Ringdichtung aufweist, welche die innere und äußere Umfangsfläche des Dichtungsringes endseitig umgreift, steht zwar die gesamte axiale Länge der von dem elastischen Dichtungsring und der metallischen Ringdichtung gebildeten Einheit in deren abdichtendem Zustand als Dichtungsslrecke zum Abdichten an den konzentrischen, einen Ringraum bildenden Dichtungsflächen zur Verfügung, jedoch hat hierbei die Dichtungseinrichtung von vornherein eine solche Querschnittsform, daß sie den von den konzentrischen Dichtungsflächen gebildeten Ringraum dicht ausfüllt. Zum Einsetzen der Dichtungseinrichtung ist deren elastisch verformbarer Dichtungsring unter Ausbildung der metallischen Ringdichtung als jeweils von zwei Bogenabschnitten gebildete Verschleißringe axial geteilt, so daß der gummielastische Werkstoff des verformbaren Dichtungsrings an der dem Längsschlitz gegenüberliegenden Seite ein Scharnier zum öffnen und Schließer der Dichtungseinrichtung bildet. Dies kompliziert die bekannte Dichtungseinrichtung und setzt deren Dichtwirkung auf Grund der Längsteilung des elastisch verformbaren Dichtungsringes herab.

Der Erfindung lieg', die Aufgabe zugrunde, mit einfa-

;pinrir4

chen baulichen Mitteln eine Dichtungseinrichtung für Rohrhängevorrichtungen von Tiefbohrungen zu schaffen, bei der in ihrem abdichtenden Zustand unter Überführung in diesen aus einem nichtdichtenden Zustand durch axiales Zusammendrücken des elastisch verform- : baren Dichtungsringes dessen gesamte freie axiale Länge zur Gewährleistung und Aufrechterhahung einer hohen Abdichtungswirkung zur Verfügung steht. Ausgehend von einer Dichtungseinrichtung der eingangs angegebenen Art wird dies nach der Erfindung n dadurch erreicht, daß die metallische Ringdichtung verformbar ausgebildet und mit den Dichtungsflächen des Ringraumes in Metall-auf-Metall-Dichtungseingriff überführbar ist. Während hierbei die Dichtungseinrichtung in ihrem nicht dichtenden Zustand an ihrem ι Außen- und Innenumfang jeweils einen Ringspalt mit den Dichtungsflächen des Ringraumes bildet, so daß sie auf einfache Weise in diesen eingeführt werden kann, gelangt bei ihrem axialen Zusammendrücken der elastisch verformbare Dichtungsring unter radialer Aufweitung auf seiner gesamten freien axialen Länge mit den beiden Dichtungsflächen des Ringraumes zur Gewährleistung einer hohen Abdichtungswirkung im Dichtungseingriff. Gleichzeitig wird durch das axiale Zusammendrücken der Dichtungseinrichtung die ver- : formbar ausgebildete metallische Ringdichtung mit den Dichtungsflächen des Ringraumes in Metall-auf-Metall-Dichtungseingriff überführt, so daß die Ringspalte zwischen der metallischen Ringdichtung und den konzentrischen Dichtungsflächen geschlossen werden, damit : der elastisch nachgiebige Werkstoff des verformbaren Dichtungsringes nicht in diese Spalte einfließen bzw. eingepreßt werden kann, was anderenfalls die Dichtwirkung im Betrieb herabsetzen würde.

Es sind zwar schon im Zusammenhang mit Kolben-Zylinder-Anordnungen (AU-PS 141 256) und auch bei Rohrhängevorricbtungen (GB-PS 1142 803, US-PS 2 885 009) Dichtungseinrichtungen bekanntgeworden, bei denen verformbare metallische Ringdichtungen elastischen Dichtungen zugeordnet sind, welche allerdings die elastischen Dichtungen in der Regel nur einseitig umgreifen und auch nur mit einer Dichtungsfläche eines Ringraums in Metall-auf-Metall-Dichtungseingriff überführbar sind, wobei insbesondere ein die Dichtwirkung herabsetzendes Einfließen des gummielastischen Werkstoffs des elastisch verformbaren Dichtungsrings in mit der anderen Dichtungsfläche eines abzudichtenden Ringraumes gebildete Ringspalte unvermeidbar ist. Vorzugsweise weist der Dichtungsring aus elastischem Material an einer seiner beiden Stirnseiten einen Metallring als Ringdichtung auf, dessen den Dichtungsring endseitig umgreifende Bereiche mit diesem in Eingriff stehen und durch diesen entgegengesetzt radial aufweitbar und in Dichtungseingriff an die konzentrischen Dichtungsflächen anlegbar sind. Vorteilhaft ist an der anderen Stirnseite des Dichtungsrings aus elastischem Material ein weiterer Metallring als Ringdichtung vorgesehen, dessen den Dichtungsring endseitig umgreifende Bereiche gleichfalls mit diesem in Eingriff stehen und durch letzteren entgegengesetzt radial in Dichtungseingriff mit den Dichtungsflächen aufweitbar sind. Die Bereiche bilden hierbei in Umfangsrichtung eine ununterbrochene Ringbarriere als Verschluß /wischen den Dichtungsflächen und dem Dichtungsring verbleibender Ringspalte.

Die Dichtungsbereiche des jeweiligen Metallrings bestehen vorzugsweise aus den Umfangsrand des Dichzwischen sich aufnehmenden, einander ge genüberliegenden, jeweils auf deri anderen Metallring hin gerichteten Lippen, die durch Aufweiiung und Verformung in Dichtungseingriff mit den einander gegenüberliegenden Dichtungsflächen gelangen und das Schließen bzw. Sperren der Ringspalte bewirken. Die Metallringe können aus plastisch verformbarem Werkstoff oder aus einem elastischen Material, z. B. Stahl bestehen, wobei sich in letzterem Fall die Lippen elastisch zurückbilden können.

a Eine wirksame und einfache, lösbare Verbindung des gummielastischen Dichtungsringes mit den weiteren Teilen ohne Verwendung der üblichen Befestigungselemente besteht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung aarin, daß jeweils an einem der miteinander verbundenen Teile eine hinterschnittene Nut und am anderen Teil ein entsprechender, in die Nut eingepaßter Flansch vorgesehen sind.

Zusätzliche Merkmale, Vorteile und Verwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus weiteren ο Unteransprijchen; in der nachfolgenden Beschreibung ist in Verbindung mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Seitenansicht einer Rohrhängevorrichtung mit zugehörigen Einrichtungen in Verbindung mit einem Unterwasserbohrloch,

Fig.2 einen vertikalen Teilschnitt durch die Rohrhängevorrichtung mit einigen abgebrochen dargestellten Teilen, wobei sich die Dichtung in dichtendem Zustand befindet,

F i g. 3 einen vertikalen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab, der die Dichtung in normalem nicht dichtendem Zustand zeigt, und

F i g. 4 einen Schnitt entsprechend F i g. 3, wobei jedoch die Dichtung in dichtendem Zustand dargestellt ist.

Eine typische Einrichtung, in der die Erfindung verwirklicht ist, ist schematisch in F i g. 1 in Verbindung mit einem Unterwasserbohrloch A dargestellt, das sich von der Gewässersohle Fnach unten erstreckt. Auf der Gewässersohle ruht ein geeignetes Grundgestell B, das ein sich von einem Außenrohrhänger D von zylindrischer Grundgestalt nach unten erstreckendes Außenrohr C verhältnismäßig großen Durchmessers trägt. Der Außenrohrhänger D ruht auf einer äußeren Auflagefläche E des Grundgestells und ist mit diesen mittels eines geeigneten Sicherungsringes G verbunden. Innerhalb des Außenrohrs C befindet sich ein sich in das Bohrloch erstreckender Zwischenrohrstrang H, der in einen Zwischenrohrhänger / von zylindrischer Grundgestalt eingehängt ist. Der Zwischenrohrhänger / ruht auf einem abgeschrägten Sitz K des Außenrohrhängers D und ist durch einen Sicherungsring M damit verbunden. Von einer Reihe von Ausbruchsventilen N ist eines mittels eines geeigneten Verbindungsstücks P, beispielsweise des hydraulischen Verbindungsstückes nach der US-PS 3 321 217, mit dem Außenrohrhänger D verbunden, wobei das Ausbruchsventil seinerseits durch ein geeignetes hydraulisches oder anderes Verbindungsstück R mit einem aus an einer Verbindungsleitung Γ befestigten Abschnitten bestehenden flexiblen Anschlußstück S verbunden ist. Die Verbindungsleitung T führt zum Bohrgestell, das auf einer Bohrplattform, f>5 auf einem Schiff od. dgl. angeordnet sein kann. Ein Innenrohrstrang Y ist gemäß der Darstellung in F i g. 1 in den Zwischenrohrhänger / mit einem lnnenrohrhänger W, der abgedichtet im Zwischenrohrhänger /verriegelt

ist, eingelassen. Im Zusammenhang mit der Schaffung einer Abdichtung zwischen dem Innenrohrhänger IV für den Innenrohrstrang und dem Zwischenrohrhänger /wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

Der Zwischenrohrhänger / besitzt einen schräg nach unten auslaufenden Ansatz 15, oberhalb dessen sich eine innere Umfangsringnut 16 befindet. Die Ringnut 16 nimmt einen geteilten, zusammendrückbaren Sicherungsring 17 mit einer oben angefasten Innenfläche 18 auf. Oberhalb der Ringnut liegt eine innere Dichtungsfläche 19 von zylindrischer Form, und oberhalb dieser Dichtungsfläche befindet sich eine innere Bohrung 20, die in eine weitere innere, zylindrische Fläche 21 ausläuft. Die zylindrische Fläche 21 kann den gleichen Durchmesser wie die Dichtungsfläche 19 aufweisen. Eine weitere, nach innen offene Umfangsnut 22 in der zylindrischen Fläche 21 nimmt einen geteilten zusammendrückbaren Sicherungsring 23 mit einer oben angefasten Innenfläche 24 auf, auf der eine nachfolgend eingesetzte Vorrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise ein Förderrohrhänger, absetzbar ist Oberhalb der zylindrischen Fläche 21 besitzt der Zwischenrohrhänger / eine weitere vergrößerte Bohrung 25, und oberhalb dieser vergrößerten Bohrung weist der Zwischenrohrhänger / eine weitere zylindrische Innenfläche 26 auf, über der ein Innengewinde 27 im Zwischenrohrhänger / vorgesehen ist, durch das dieser in bekannter Weise an einem Laufwerkzeug in Position gefahren wird.

Der Innenrohrhänger W besitzt ein Gehäuse 28 mit einem unteren Gewinde 29, über das der Innenrohrstrang Y angehängt ist. Am Gehäuse 28 befindet sich ein nach unten weisender, abgeschrägter Sitz 30, der auf dem nach oben weisenden Sitz 15 des umgebenden Zwischenrohrhängers / aufliegt. Über dem Sitz 30 befindet sich ein Bereich 31 mit geringerem Außendurchmesser, durch den ein nach oben weisender Absatz 32 gebildet wird, der mit dem unteren Ende des Sicherungsrings 17 in Eingriff kommt, wenn das Gehäuse am Sicherungsring 17 vorbeibewegt wird. Hierbei befindet sich der Sicherungsring 17 zunächst in seiner Nut 16 in nach außen expandiertem Zustand und wird dann über den Absatz 32 teilweise nach innen zusammengedrückt, so daß das Gehäuse 28 gegen Aufwärtsbewegung an seinem Platz verriegelt ist

Über dem Absatz 32 befindet sich eine äußere zylindrische Dichtungsfläche 33 geringeren Durchmessers, die mit radialem Abstand der inneren Dichtungsfläche 19 des Zwischenrohrhängers / gegenüberliegt, wenn das Gehäuse 28 auf einem Gegensitz aufliegt so daß ein Ringkanal 34 entsteht. Oberhalb dieser Dichtungsfläche 33 besitzt das Gehäuse 28 einer. Bereich 35 geringeren Außendurchmessers mit einem rechtsgängigen Gewinde 36, an dem eine Dichtungsbetätigungshülse bzw. Mutter 37 mit Innengewinde 38 einstellbar verschraubt ist Die Betätigungshülse 37 trägt eine Dichtungseinrichtung 39 und übt auf diese einen axialen Drück aus, so daß die Dichtungseinrichtung 39 gekürzt und zwischen den einander gegenüberliegenden Dichtungsflächen 19, 33 zusammengepreßt wird, wie es im folgenden beschrieben ist

Die Betätigungshülse 37 ist an ihrem oberen Ende mit einer Schutzhülse 40 verbunden, die einen Bereich 41 geringeren Durchmessers aufweist der in die Betätigungshülse 37 eingreift Die Schutzhülse 40 besitzt eine Anzahl auf ihrem Umfang verteilter Zapfen 42, die sich in umgekehrt T-förmige Schlitze 43 der Betätigungshülse 37 erstrecken. An ihrem oberen Teil trägt die Schutzhülse einen äußeren Dichtungsring 44, der gegen die zylindrische Innenfläche 26 des Zwischenrohrhängers /abdichtet. Die Schutzhülse kann mit einem Drehrohr, das einen Teil des Laufwerkzeugs (vgl. die eingangs erwähnte US-PS 3 492 026) bildet, mittels einer Anzahl auf ihrem Umfang verteilter /-Schlitze 47 verbunden werden. Die senkrechten Schenkel 48 der /-Schlitze öffnen sich nach oben durch eine aufwärtsweisende Schulter 49 der Schutzhülse.
Wenn der Innenrohrhänger IV mit dem daran angehängten Innenrohrstrang Y mit einem Laufwerkzeug verbunden und durch die Verbindungsleitung Fund die daran angeschlossenen Einrichtungen in die in F i g. 3 dargestellte Stellung abgesenkt ist, in der das Gehäuse 28 auf seiner Auflagefläche 15 aufsitzt und der Sicherungsring 17 über den nach oben weisenden Absatz 32 zusammengedrückt ist, besteht ein den Ringraum 34 einschließender Umgehungskanal zwischen dem Innenrohrhänger Wund dem Zwischenrohrhänger /. Wie ge zeigt, steht diese Umgebung mit einem den lnnenrohrstrang Y umgebenden Ringraum 62 des Bohrlochs in Verbindung und umfaßt eine Anzahl in Umfangsrichtung verteilter, iängsverlaufender Strömungsmittelkanäle 63, die sich durch das Gehäuse 28 zum Ringraum 34 zwischen den einander gegenüberliegenden Dichtungsflächen 19, 33 erstrecken. Strömungsmittel kann somit nach oben durch den Ringraum 64 zwischen der Dichtungseinrichtung und der vergrößerten Bohrung 20 des Zwischenrohrhängers / und dann nach innen durch eine Anzahl im oberen Teil der Betätigungshülse 37 vorgesehener, in deren Inneres führender Strömungsmittelöffnungen 65 sowie zum Bohrgestell an der Wasseroberfläche gelangen, wie es im einzelnen in der obengenannten US-PS 3 492 026 dargestellt und beschrieben ist.

Die Dichtungseinrichtung 39 weist einen oberen Stirn- bzw. Haltering 71 auf, der am unteren Bereich der mit Gewinde versehenen Betätigungshülse 37 mittels einer Verbindungseinrichtung befestigt ist. Die Verbindungseinrichtung weist einen geteilten Haltering

72 auf, der in einer Außennut 73 der Betätigungshülse 37 und in einer Innennut 74 des Stirnrings 71 liegt. Zwischen der Betätigungshülse 37 und dem Stirnring 71 ist ein Drucklager 75 angeordnet so daß die Betätigungshülse gedreht werden kann, ohne den Stirnring 71 mit- zudrehen. Wie gezeigt, besitzt das Drucklager eine umgedrehte konische Fläche 76 an der Betätigungshülse 37 und eine untere, firstartige Gegenfläche 77 am oberen Ende des Stirnringes 71, wobei zwischen den Flächen 76 und 77 ein Lagerring 78 aus Teflon R angeord net ist damit die Betätigungshülse 37 gedreht werder kann, ohne den oberen Stirnring 71 mitzudrehen.

Das untere Ende des Stirnringes 71 hält das oben Ende eines zylindrischen, elastisch verformbaren Dich tungsringes 79 aus gummielastischem Material. wi<

Gummi oder gummiähnlichen Stoffen, wobei das unte re Ende des Dichtungsringes 79 in einen unterei Widerlagerring 80 eingreift und diesen trägt De Widerlagerring 80 kann an einer nach oben weisendei Schulter 81 des Gehäuses 28 unterhalb dessen Dich tungsfläche 33 zur Anlage gebracht werden, wenn dii Betätigungshülse 37 nach unten aus der in F i g. 3 dar gestellten Stellung in die Stellung nach Fig.4 ge schraubt wird, um die Dichtung in den abdichtende! Zustand zu versetzen.

Aus den F i g. 3 und 4 ist ersichtlich, daß der Stirnrinj 71 mit einer sich nach unten öffnenden, hinterschnitte nen bzw. schwalbenschwanzförmigen Nut 82 versehe! ist in die ein entsprechender Endflansch 83 der gum

mielastischen Dichtung 79 eingreift, um den Ring 71 und die Dichtung 79 zusammenzuhalten. Der gummielastische Dichtungsring kann in den Stirnring 71 eingegossen oder eingepreßt sein. In jedem Fall wird jedoch der Dichtungsring 79 an der Betätigungshülse 37 durch den Stirnring 71 gehalten. Der untere Widerlagerring 80 besitzt entsprechend eine nach oben weisende, hinterschnittene bzw. schwalbenschwanzförmige Nut 84, die einen entsprechenden unteren Flansch 85 des Dichtungsrings 79 aufnimmt. Somit sind der obere und der untere Ring 71 bzw. 80 und der Dichtungsring 79 mechanisch ohne die üblichen Befestigungsmittel miteinander verbunden, wobei der Haltering 72 eine leichte Montage der vereinigten Dichtungseinrichtung an der Betäligungshülse 37 ermöglicht.

Gemäß der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um eine Metall-auf-Metall-Dichtung zwischen der Dichtungseinrichtung 39 und den Rohrhängern herzustellen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Mittel an den Ringen 71 und 80 vorgesehen. Wie insbesondere aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich ist, besitzt der obere Stirnring 71 einander gegenüberliegende Ringlippen 86 und 87, die nach unten ragen und von die hinterschnittene Nut 82 begrenzenden Randflanschen 88 und 89 am äußeren bzw. inneren Umfang des Stirnringes 71 divergieren. Die Lippen 86 und 87 liegen an entsprechenden, nach oben konvergierenden Seitenwänden des Dichtungsringes 79 an und haben normalerweise eine innere Stellung, in der die einander gegenüberliegenden zylindrischen Dichtungsflächen 19 und 33 freigegeben sind, wenn der Dichtungsring 79 nach unten bewegt wird, wie es im folgenden beschrieben wird. Entsprechend besitzt am unteren Ende des Dichtungsringes 79 der Widerlagerring 80 einander gegenüberliegende, nach oben ragende Ringlippen 90 und 91, die von die hinterschnittene Nut 84 begrenzenden Randflanschen 92 und 93 arr äußeren bzw. inneren Umfang des Widerlagerrings 80 divergieren. Die Lippen 90 und 91 liegen an nach unten konvergierenden Seitenwänden des Dichtungsringes 79 an und haben wie die Lippen 86 und 87 normalerweise eine innere Stellung in der die einander gegenüberliegenden Dichtungsflächen 19 und 33 freigegeben sind, wenn der Dichtungsring 79 nach unten bewegt wird.

Die Ringe 71 und 80 können aus dehnbaren bzw. geschmeidigem Material oder aus elastischem bzw. Federstahl bestehen, so daß sie durch Verformung nach außen in eine Abdichtung bewirkende Umfangsberührung mit den Dichtungsflächen 19 und 33 entsprechend der Darstellung in Fig.4 gelangen können, wenn der Dichtungsring 79 durch axiales Zusammenpressen radial verformt wird. Das Zusammenpressen des Dichtungsringes 79 und dessen radiale Verformung wie auch die radiale Verformung der Lippen 86, 87 und 90, 91 werden durch Bewegung der Betätigungshülse 37 in axialer Richtung aus der in F i g. 3 dargestellten Stellung in die Stellung nach F i g. 4 herbeigeführt. Um die

ίο Betätigungshülse 37 nach unten zu bewegen, wird sie durch ein Laufwerkzeug (nicht dargestellt) gedreht, welches in die /-Schlitze 47 der Schutzhülse 40 eingreift, so daß mittels der Gewinde 36 und 38 an die Betätigungshülse bzw. am Gehäuse 28 die Betätigungshülse in die eine Dichtwirkung herbeiführende Richtung bewegt wird, wobei der Stirnring 71 unverdreht bleibt.

Wenn der Dichtungsring 79 abwärts in die Stellung bewegt wird, in der der Widerlagerring 80 auf der Schulter 81 aufsitzt, bewirkt eine fortschreitende weitere Abwärtsbewegung der Betätigungshülse ein axiales Zusammenpressen des gummielastischen Dichtungsrings 79 mit daraus resultierender radialer bzw. seitlicher Ausdehnung in beiden Richtungen, wodurch die Lippen 86,87 und 90,91 in Umfangsberührung mit den Dichtungsflächen 19 und 33 gedrückt werden. Durch die auf diese Weise erreichte Anlage der metallischen Lippen an den Dichtungsflächen werden Barrieren geschaffen, die die Räume bzw. Spalte zwischen den Ringen 71 und 80 und den Dichtungsflächen 19 und 33 sperren, damit das gummielastische Material des Dichtungsringes 79 nicht durch bzw. in diese Spalte gepreßt werden kann. Durch das weitere Zusammenpressen des gummielastischen Dichtungsringes 79 wird dieser in der Weise verformt, daß er in unmittelbaren elastischen Dichtungseingriff mit den Dichtungsflächen 19 und 33 gelangt und ferner die Metallippen 86,87 und 90, 91 in einen festen Metall-auf-Metall und spaltsperrenden Dichtungseingriff mit den Dichtungsflächen 19 und 33 gedrückt werden.

Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung besteht somit aus einer Kombination in entgegengesetzten Richtungen wirkender Metall-auf-Metall-Lippendichtungen und einer durch den Dichtungsring geschaffenen nachgiebigen, gummielastischen Zwischendichtung, deren Verformung die Lippendichtungen in Dichtungseingriff mit den konzentrischen Dichtungsflächen dei Rohrhänger hält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungseinrichtung für Rohrhängevorrichtungen von Tiefbohrungen, insbesondere Unterwasserbohrungen, zum Abdichten an konzentrischen, einen Ringraum bildenden Dichtungsflächen von Rohrhängern, Hängergehäusen oder dergleichen Vorrichtungsbauteilen, die einen verformbaren Dichtungsring aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, der durch Verformung in axialer und radialer Richtung in und außer Dichtungseingriff mit den konzentrischen Dichtungsflächen bringbar ist, und eine dem elastisch verformbaren Dichtungsring zugeordnete metallische Ringdichtung aufweist, welehe die innere und äußere Umfangsfläche des Dichtungsringes endseitig umgreift, dadurch ge kennzeichnet, daß die metallische Ringdichtung verformbar ausgebildet und mit den Dichtungsflächen (19,33) des Ringraumes (34) in Metallauf-Metall-Dichtungseingriff überführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (79) aus elastischem Material an einer seiner beiden Stirnseiten einen Metallring (71) als Ringdichtung aufweist, dessen den Dichtungsring (79) endseitig umgreifende Bereiche mit diesem in Eingriff stehen und durch diesen entgegengesetzt radial aufweitbar und in Dichtungseingriff an die konzentrischen Dichtungsflächen (19,33) anlegbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der anderen Stirnseite des Dichtungsrings (79) aus elastischem Material ein weiterer Metallring (80) als Ringdichtung vorgesehen ist, dessen den Dichtungsring (79) endseitig umgreifende Bereiche gleichfalls mit diesem in Eingriff stehen und durch letzteren entgegengesetzt radial in Dichtungseingriff mit den Dichtungsflächen (19, 33) aufweitbar sind.

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