DE2257907C3 - Sicherheitseinrichtung für Förderbohrungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Förderbohrungen, mit einem Sicherheitsventil, das in die Förderbohrung absenkbar und in den Förderstrang einsct/bar sowie mechanisch von über Tage /wischen der Offen- und Schließstellung steuerbar ist.

Sicherheitsventile der vorgenannten Art können leicht und schnell ohne Entfernen der Produktionsleitung in eine Förderbohrung eingelassen weiden, sie können mit Abstand zur Erdoberfläche von dieser aus geöffnet oder geschlossen werden und sie können außerdem so ausgebildet sein, daß sie sich in Abhängigkeit von einer bestimmten Änderung des Druckes, der Temperatur oder einer anderen Bedingung bzw. Zu-Standsgröße an der Erdoberfläche oder in Abhängigkeit von Beschädigungen der Bohrung infolge von Stürmen an der Oberfläche, von Explosionen usw. automatisch schließen. Es sind Sicherheitseinrichtungen bekannt, bei denen ein sich unter der Oberfläche befindliches Sicherheitsventil mechanisch von der Erdoberfläche aus durch ein im wesentlichen starres Gestänge betätigt wird. Auch eine Steuerung des Sicherheitsventils durch hydraulischen Druck ist bekannt. Diese bekannten Sicherheitseinrichtungen sind jedoch aufwendig und umständlich /u handhaben; so ist z. B. der Zeitaufwand beim Bedienen, Installieren und Entfernen des genannten Gestänges od. dgl. beträchtlich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile der bekannten Sicherheitseinrichtungen zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfind'ingsgemäU durch einen /wischen der Tagcsoberiläche und dem Sicherheitsventil verlegten, längsbeweglichen Kabelzug od. dgl. zur Steuerung des Sicherheitsventils gelöst. Es ist also zur Betätigung des Sicherheitsventils kein aufwendiges Gestänge od. dgl. oder eine hydraulische Druckleitung mit

Jen dazu notwendigen Armaturen mehr notwendig, es genügt vielmehr, zwischen der Erdoberfläche und dem Sicherheitsventil einen Kabelzug od. dgl. zu verlegen, der sich überdies einfacher installieren und entfernen laßt als die bekannten Einrichtungen zur Steuerung von Sicherheitsventilen bei Sicherheitseinrichtungen der genannten Art, wobei Kabelzüge od. dgl. zu einem anderen Zweck, nämlich zur Betätigung von Bohrloehwcrk/ei/gen, schon Verwendung gefunden haben. Zweckmäßig ist es, daß der Kabelzug od. dgl. in Langsrichtung spannbar ist. wobei das Ventil in einer vorbestimmten Lage zwischen der Offen- und Schließstellung haltbar ist. Es kann also vorgesehen sein, daß das Ventil in Normalslellung geschlossen und durch den Kabelzug od. dgl. in Om.nstellung lösbar gehalten ist. Dabei ist es günstig, daß das Sicherheitsventil in Normalslellung offen und durch das Produktionsmedium in die geschlossene Stellung drückbar ist. wobei ein Entnahmeventil zur freigäbe des unterhalb des Ventils befindlichen Produktionsmediums vorgesehen ist. das durch eine nach oben gerichtete Zugkraft des Kabelzuges od. dgl. zu öffnen ist. Es kann sein, daß das Sicherheitsventil Aufbauten aufweist, mittels welcher es durch eine nach unten gerichtete Bewegung des Kabelzuges od. dgl. zu öffnen ist. und einen Mechanismus zum Umkehren der Richtung der mechanischen Kraft, wobei die aufwärts gerichtete Kraft des Kabelzuges od. dgl. in eine Abwärtsbewegung der Aufbauten des Ventils umsetzbar ist. Zum Testlegen und zum Abdichten des Sicherheitsventils innerhalb der Förderbohrung können Abdichlungs und Klemmvorrichtungen und zur Betätigung des Kabelzuges od. dgl. kann in der Nähe der Erdoberfläche ein Mechanismus vorgesehen sein. F.s ist auch möglich, innerhalb der Förderbohrung oberhalb des Ventils einen aus einem Kolben und Zylinder bestehen den. hydraulik.h belätigbaren Mechanismus zur Verspannung des Kabelzuges od. dgl. anzuordnen. Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Sicherheitsventil eine Ventilkugel enthält, die einen Durchtritt fur das Produktionsmedium cntnält und zwischen tier offenen und der geschlossenen Stellung in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Kabelzuges od. dgl. drehbar ist. Dabei kann die Ventilkugel in Abhängigkeit von der Aufwärtsbewegung des Kabelzuges od. dgl. beVkCgbar und dabei in die Offenstellung überführbar oder durch die Abwärtsbewegung des Kabelzuges od. dgl. um die vertikale und um die horizontale Achse in Abhängigkeit von der Bewegung um die vertikale Achse drehbar sein. In manchen Fällen is! es zweckmäßig, daß ein Rohr vorgesehen ist, das durch Aufwärtsbewegung des Kabelzuges od. dgl. um die vertikale Achse drehbar und durch welches das Sicherheitsventil nach unten bewegbar ist. Das untere Ende des Kabelzuges od. dgl. kann lösbar am Sicherheitsventil befestigt sein. Zur Verbindung des das Ventil tragenden Förderstranges mit dem Raum außerhalb des Förderstranges kann in der Förderbohrung ein Druckausgleichsventil vorgesehen sein, das durch Längsbewegung des Kabelzuges od. dgl. betätigbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandcs der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des Sicherheitsventils gemäß der Erfindung enthaltende Förderhohiiing in einer Seitenansicht im Schnitt,

F i g. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in drei Teüdar-Stellungen jeweils in einem senkrechten Schnitt,

F i g. 3 das Sicherheitsventil gemäß der Erfindung in geschlossenem Zustand in einer Seitenansicht im Schnitt.

F i g. 4 das Festmachen des gemäß F i g. 2 befestigten Kabelzuges od. dgl. in einer Seitenansicht im Schnitt,

F i g. 5 eine abgewandelte Ausführungsform einer Betätigungseinrichtung für das Ventil nach F i g. 1 in einer Seitenansicht.

F ig. 6 eine Art der Verbindung des Kabelzuges od. dgl. mit dem Ventil gemäß der Erfindung mit Hilfe von üblichen Befestigungsmitteln in einer Seitenansicht ίο in einem senkrechten Schnitt,

F i g. 7 und 8 eine abgewandelte Ausführungsform des Sicherheitsventils gemäß der Erfindung in Offenbzw. Schließstellung in derselben Darstellungsweise wie in F i g. 1,

F i g. 9 die Anordnung nach F i g. 7 in einer Ansicht gemäß der Linie 9-9 der F i g. 7. wobei der besseren Übersicht wegen ein Teil weggebrochen ist,

Fig. 10 die Anordnung nach F ig. 9 in geschlossenem Zustand in derselben Darstellungsweise,
ao F i g. 11 die Anordnung nach F i g. 7 in einem Schnitt gemäß der Linie 11-11 der F i g. 7,

Fig. 12 das Druckausgleichsventil der Anordnung nach F i g. 8 in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt in größerem Maßstab,

aj F i g. 13 das Kugelventil der Anordnung nach F i g. 7 und 9 in einem größeren Maßstab in perspektivischer Darstellung, wobei Teile weggebrochen sind,

F i g. 14 die Anordnung nach F i g. 13 bei geschlossenem Ventil in derselben Darstellungsweise wie in F ig. 13.

F i g. 15 die Anordnung nach F i g. 13 in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 1515 der F i g. 13,

F i g. 16 die Anordnung nach F i g. 9 in einem Schnitt gemäß der Linie Ib-16 der F i g. 9.

Fig. 17 die Anordnung nach Fig. 14 in einem Schnitt gemäß der Linie 17-17 der F i g. 14,

I ig. 18 eine andere Art des Sicherheitsventils gemäß der Erfindung wiederum in einer Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt,

F i g. 19 die Anordnung nach F i g. 18 bei geschlossenem Ventil und in derselben Darstellungsweise,

F i g. 20 die Anordnung nach F i g. 13 in einem Schnitt gemäß der Linie 20-20 der F i g. 18.

Fig. 21 den Nockenmechanismus nach F i g. 20 bei ^5 geschlossenem Ventil und

F i g. 22 die Anordnung nach F i g. 20 in einem Schnitt gemäß der Linie 22-22 der F i g. 20.

Die Förderbohrung 10 nach F i g. 1 besitzt ein übliches Gehäuse U. das einen üblichen Förderstrang 12 enthält, der sich vom Kopf 13 der Förderbohrung bis zu einer Stelle in der Nähe der Produktionszone 14 erstreckt und der aus einer Reihe von Rohrabschnitten besteht, die durch Innengewindekupplungen 15 miteinander verbunden sind. Ol oder ein anderes Produktionsmedium fließt in das untere Ende des Förderstranges ein und aus dem oberen Ende zu einem Vorratsoder Speicherbehälter 116 heraus. Ein Sicherheitsventil 17 ist innerhalb des Förderstranges angeordnet, vorzugsweise in der Nähe seines unteren Endes und so ausgebildet, daß eine Ahdichtungs- und Klemmvorrichtung 18 seine Lage innerhalb des Förderstranges bestimmt und das Sicherieitsventil gegen den Förderstrang abdichtet, wobei die Abdichtungs- und Klemmvorrichtung 18 mit dem Sicherheitsventil 17 eine F.inhcit bilden oder separat von diesem hergestellt und zusätzlich angebracht sen kann. Das Sicherheitsventi wird von einem Kabelzug 20 od. dgl. gesteuert, der siel" nach oben bis zur Erdoberfläche erstreckt und an die

scr Stelle mit Hilfe eines geeigneten, von Hand oder über eine Kraft- oder Energiequelle betätigten Mechanismus 19 gesteuert wird.

Das Sicherheitsventil 17 enthält einen unteren Körperabschnitt 21, der eine rohrförmige senkrechte Seitenwand 22 besitzt, die entlang der vertikalen Achse 23 der Förderbohrung zentriert ist und eine geschlossene, nach außen abgerundete untere Nase 24 hat. Die Sei tenwand 22 enthält eine Reihe von im Kreis herum angeordneten öffnungen 25, durch die hindurch Produk tionsmedium in den Körperabschnitt 21 einfließen und von dort durch ein ringförmiges Ventilsitzclemcnt 26 nach oben fließen kann, das mit Hilfe einer unteren ringförmigen F.ndfläche eines zweiten rohrförmigen Körpers 28 nach unten gegen eine Schulter 27 gehalten wird, wobei der Körper 28 innerhalb des oberen Rohi abschnittes 29 des Körperabschnittes 21 angeordnet und enthalten ist. Der Körperabschnitt 21 und ik-r Kör per 28 können durch ein Gewinde 10 miteinander ver bunden werden, wobei zwischen ihnen eine tingförmige Flüssigkeitsdichtung 31 angeordnet und wobei weiter hin das Ventilsitzelement 26 gegenüber dem Körperab schnitt 21 mit Hilfe eines ringförmigen Abdichtungselementes 32 abgedichtet ist.

Die Abdichtungs- und Klemmvorrichtung 18 ist mit dem oberen Ende des aus den Teilen 21 bis 28 beste henden Aufbaus verbunden und ist als übliche keilarti gc Einheit dargestellt, die einen rohrförmigen Dorn 33 besitzt, der um einen rohrförmigen Körper 133 angeordnet ist und eine Reihe von Einstellkeilen 34 bcweglich trägt, die so am Umfang ausgebildet sind, dafl sie in eine hiermit zusammenwirkende Einstellnut 35 hineinpassen, die in einem hiermit zusammenwirkenden rohrförmigen Nippel 135 ausgebildet ist, der in den Förderstrang 12 eingesetzt ist. Die Keile 34 können im ter Federdruck innerhalb von Öffnungen im Dorn 33 radial nach außen gedruckt werden, damit sie sich automatisch nach außen bewegen und in die Nut 35 einlegen, wenn sie diese Nut erreichen. Die Keile werden dann in diesen äußeren Haltestellungen in bekannter Weise verriegelt, indem man den rohrförmigen Körper 133 von der Erdoberfläche her manipuliert und betätigt, 7. B. durch eine schnelle senkrechte Erschütterung des Körpers 133, die dahingehend wirkt, daß eine Verbindung zwischen dem Körper 133 und dem Dorn 33 abgeschert und eine Nocken- oer Verriegelungspartie des Körpers in eine Stellung überführt wird, die in radialer Richtung gesehen innerhalb der Keile liegt. Sind die Keile eingesetzt, so halten sie und die hiermit verbundenen oder zusammenhängenden Teile den Dorn 33 und den Körper 133 fest und sicher gegen eine sowohl nach oben als auch nach unten gerichtete Bewegung mit Bezug auf den Nippel 135. Statt dessen kann auch jede andere übliche Art von Abdichtungs- und Klemmvorrichtung verwendet werden, z. B. eine Art, die Gleistücke besitzt, die gegen den Forderstrang in einer Art von Reibungsverbindung nach außen gedrückt werden oder eine Art, bei der Nasen vorgesehen sind, die zwischen den Enden von aufeinanderfolgenden Abschnitten des Förderstranges 12 aufgenommen werden können und die in jedem Falle so funktionieren, daß sie das Sicherheitsventil in einer bestimmten vertikalen Stellung fixieren und halten.

Die Abdichtungs- und Klemmvorrichtung Ig trägt auch noch einen ringförmigen Abdichtungsring 37 aus Gummi od. dgl, der am Nippel 135 angreift, um eine ringförmige Abdichtung zu bilden, die einen nach oben gerichteten Fluß des Produktionsmediums zwischen dem l-ordcrstrang und dem Körper 13.3 verhindert. Dei Körper 133 kann über ein Gewinde mit einem rohrförmigen Zwischenstück 38 verbunden sein, wo' der Ab dichtungsring 27 /wischcngcklemmi ist. Jas untere Ende des Zwischenstückes 38 kann über ein Gewinde mit dem rohrförmigen Körper 28 verbunden sein und gegen diesen Körper 28 einen flüssigkcitsdurchlasscndcn Stern 39 anklemmen, der mit Abstand zueinander angeordnete und über einen Kreisumfang verteilte

Duichtiiiisöffnungcn 4C fur das Produklionsmediuiii und dazwischenliegende radiale Stege besitzt, die eine zentrale Büchse 42 tragen, die eine Stange 43 für eine vertikale Bewegung entlang der Achse 23 führt. Das obere Ende des Körpers 133 kann, wie bei 44 gezeigt

¹S ist über ein Gewinde mit einem rohrförmigen Fitting 45 verbunden sein, das eine ringförmige Schüler 46 be sitzt, an der ein übliches Betäligungswcrkzcug angrei fen kann, um das Sicherheitsventil 17 nach oben ab/u heben.

^ao Das Sicherheitsventil 17 enthält ein Vciuilclciiicni 47 das äußere zylindrische Oberflächen 48 besitzt, die an der inneren zylindrischen Oberfläche der Seitenwand 22 angreifen, um das Ventilelement 47 nur fur eine vertikale Bewegung entlang der Achse 23 zu fiihim Das

^a5 Veiitilelement 47 ist gegenüber der Seitenwand 22 mn Hilfe eines Abdichtungsringes 49 abgedichtet Die obe re ringförmige konische Fläche 50 am Ventilelement 47 greift am Ventilsitzelement 26 (F i g. 3) an. um den nach oben gerichteten Strom des Produktionsmcdmms zu unterbrechen.

Das Ventilelement 47 enthält eine zylindrische Kam mer 51. die ein Fntnahmeventil 52 aufnimmt, das eine konische Ventilfläche 53 besitzt, die ringförmig mit einer Sitzfläche 54 im Ventilelement 47 am Ende einer senkrechten zylindrischen Entnahmeöffnung 54' ein greift. Fine Schraubenfeder 55, die um den breiteren Abschnitt 56 des 5 ntnahmeventils 52 herumgreift, wirkt gegen einen Flansch 57, um das Entnahmeventil mit Bezug auf das Ventilelement 47 nach oben in Richtung

auf die Stellung zu drücken, die in F i g. 3 dargestellt ist. in der die konische Ventilfläche 53 dichtend an der Sitz fläche 54 angreift, um den Fluß von Produktionsmedium nach oben aus der Kammer 51 durch die Entnahme öffnung 54' zu verhindern.

« Eine Stange 58. die vom Entnahmeventil 52 vorsteht, tragt starr oberhalb des Ventilelementes 47 einen Kopf 59. der eine nach unten gerichtete Schulter 60 besitzt, die an dem Ventilelement 47 angreift, um dieses nach unten zu bewegen. Die Stange 58 besitzt einen kleine

rcn Durchmesser als die Entnahmeöffnung 54. um einen verhältnismäßig freien Strom vom Produktions medium durch die Entnahmeöffnung 54' zu gestatten, wenn das Entnahmeventil 52 offen ist wobei der Kopf 59 Schlitze 160 enthält welche die Schulter 60 unter

brechen, um diesen Strom zu ermöglichen, selbst wenn die Schulter 60 sich in Angriffssteflung mit dem Ventil element 47 befindet Das Entnahmeventil 52 trägt außerdem eine zweite Stange 61. die wie die Stange 58 um die Achse 23 herum zentriert ist und die sich durch

einen senkrechten zylindrischen Durchtritt 62 im Kör perabschnitt 21 mit Abstand erstreckt wobei ein be trachthcher Zwischenraum für den Strom des Produktionsmediums nach oben freigelassen wird Die Querschnittsfläche des Zwischenraumes um d;e Stange 61 herum ist jedoch nicht so groß wie die »...ksame mini male Querschnittsfläche des Zwischenraumes um die obere Stange 58 herum und durch die Schlitze 160 hin durch, so daß beim öffnen dos Fninahmpveniils 52 der

Druck von der Kammer 51 durch Entnahme von Produktionsmedium schnell auf einen Wert gebracht werden kann, der etwa dem Druck gleich ist, der an der Oberseite des Ventilelementcs 47 herrscht, wobei der Zwischenraum um die Stange 61 herum zu klein ist, um genügend Produktionsmedium hindurchfließen zu lassen, damit dieser Druckabfall verhindert wird.

Der Kopf 59 und das Entnahmeventil 52 werden durch die Aufwärtsbewegung der Stange 43 und des Kabelzugcs 20 od. dgl. mit Hilfe eines mechanischen Umkehrmechanismus 63 nach unten betätigt, wobei der Mechanismus 63 eine endlose biegsame Kette 64 enthält, die sich um eine Rolle 65 erstrecki, die an der Stange 43 so angeordnet ist. daß sie sich um die horizontale Achse 66 drehen kann. Die beiden im wesentlichen senkrechten Trume oder Abschnitte 164 dieser Kette gehen auseinander, indem sie sich nach unten erstrecken, und verlaufen um zwei untere Rollen 67 herum, die am rohrförmigen Körper 28 so angeordnet sind, daß sie eine Drehbewegung um zwei parallele horizontale Achsen 68 ausführen können. Zwischen den Rollen 67 erstreckt sich die Kette 64 um das obere abgerundete linde des Kopfes 59 herum, wobei sie daran gehindert wird, vom Ende 69 abzugleiten, so daß. wenn sich die Stange 43 zwischen den Stellungen gemäß den F i g. 2 und 3 nach oben bewegt, der Abschnitt der Kette 64 zwischen den beiden Rollen 67 eine verringerte Länge bcMizi, damit der Kopf 59 und das Entnahmcvcntil 52 nach unten bewegt und gedrückt werden. Nach der anfänglichen Öffnungsbewegung des Entnahmeventils verursacht eine weitere Bewegung nach unten des Kopfes 59, daß die Schulter 60 am Ventilelemcni 47 angreift und dieses nach unten zwingt. Die anfängliche Öffnung des Entnahmeventils gestattet den Durchtritt von Hochdruckproduktionsmedium von der Unterseite des Ventilelementes 47 zu seiner Oberseite. um die Drücke an diesen Stellen auszugleichen und zu verhindern, daß der Druck in der Förderbohrung Der Öflnung des Sicherheitsventils 17 entgegenwirkt und diese verhindert.

Eine nach oben gerichtete, auf den Kabelzug 20 od. dgl. ausgeübte Zugkraft wird der Stange 43 durch ein senkrechtes Cicwicht 70 übermittelt, das eine senkrechte, im wesentlichen starre Stange 71 trägt, die mit der Stange 43 mit Hilfe einer lösbaren Verbindung 72 verbunden ist Die Verbindung 72 kann ein im wesentlichen rohrförmigen Element 73 enthalten, das um die Stange 71 herum angeordnet ist und in Abstand zueinander am ku-isumfang entlang angeordnete Finger 74 trägt, die bis in die in F i g. 2 gezeigte Verriegelungsstellung mit Hilfe eines erweiterten unteren Endes 75 der Stange 71 ausgedehnt bzw. expandiert werden können. Die Finger können innerhalb einer ringförmigen inneren Nut 76 in einer hohlen Verbindungspartie 77 aufgenommen werden, die bei 78 an der Stange 43 angebracht ist. Wenn der Kabelzug 20 od. dgl. zu Beginn in den Brunnen hinabgelassen wird, befindet sich das untere Ende 75 unterhalb des rohrförmigen Elementes 73, und die Finger 74 werden gemäß F i g. 4 durch die Elastizität bzw. Nachgiebigkeit des Elementes 73 so lange innen gehalten, bis das Element 73 sich innerhalb der hohlen Verbindungspartie 77 befindet und die Stange 71 mit ihrem unseren Ende 75 nach oben gezogen werden, um die beiden Verbindungspartien miteinander zu verriegeln (vgl. F i g. 2). Ein Abscherstift 79, der in Querrichtung verläuft, kann sich durch eine Queröffnung in der Stange 71 unterhalb eines oberen inneren Flansches 80 des rohrförmigen F.lementes 73 hindurch erstrecken, so daß durch eine unter Zwang ausgeführte Aufwärtsbewegung der Stange 71 der Abscherstift 79 abgebrochen werden und das erweiterte untere Ende 75 auf diese Weise nach oben aus der Stellung zwischen den Fingern 74 heausgezogen werden kann, wodurch sich diese Finger nach innen zusammenziehen und die Verbindung zwischen dem Kabelzug 20 od. dgl. und dem Sicherheitsventil freigeben.

Zum Verspannen des Kabelzugs 20 od. dgl. dient ein

ίο innerhalb der Förderbohrung 10 oberhalb des Ventils 17 angeordneter, aus einem Kolben und einem Zylinder bestehender, hydraulisch betätigbarer Mechanismus 81, 82, wobei innerhalb des Kolbens eine offene senkrechte Durchtrittsöffnung 83 angeordnet ist.

Eine ringförmige Zylinderkammer 84 nimmt Flüssigkeilsdruck durch eine Zuführleitung 85 auf, die eine Verbindung mit dem unteren Ende der Zylinderkammer 84 bei 86 bildet, um den Kolben hydraulisch gegenüber dem Zylinder nach oben zu bewegen. Der Kolben und der Zylinder sind bei 87 und 88 ringförmig gegeneinander abgedichtet. Der obere, einen größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt 182 des Kolbens trägt ein Drehkreuz im Flüssigkeitsdurchtritt 89, das ein zentrales rohrförmiges Element 90 trägt, durch das

»5 hindurch sich das obere Ende des Kabelzuges 20 od. dgl. erstreckt, um eine Verbindung mit einem starren oberen Endglied 91 herzustellen, das nach unten gegen das rohrförmige Element 90 anliegt, um den Kabelzug 20 od. dgl. gegen eine Bewegung nach unten zu sichern und zu halten. Der erweiterte Kopf 92 des Endgliedes 91 greift in ein Greifwerkzeug ein. um den Kabelzug nach oben abzuziehen, wenn dies gewünscht sein sollte. Der hydraulisch betätigbare Mechanismus 81, 82 ist vorzugsweise von einem ringförmigen Zwichenflansch 95 nach unten hängend angeordnet, der zwischen den Flanschen eines üblichen Schachtkopfes 93 und einer üblichen Steuerventilanordnung 94 angeordnet und an diesen Flanschen befestigt ist, wobei eine geeignete ringförmige Abdichtung bei % und 97 stattfindet. Um diese Aufhängung durchzuführen, kann der Zylinder des Mechanismus 81, 82 an einem senkrechten Rohr 98 angeschraubt sein, das mit dem Zylinder bei 99 und mit dem Zwischenflansch 95 bei 100 dichtend verbunden ist. Das Rohr 98 kann eine äußere ringförmige Nut 101 haben, die eine Anzahl von am Umfang entlang mit Abstand zueinander angeoidneten Verriegelungsfingern 102 aufnimmt, die in F i g. 2 das Rohr 98 am Kopf der Förderbohrung tragen. Die Finger 102 sind in Führungen 103 mit Hilfe von Verriegelungselementen 104 radial beweglich, die mit dem Zwischenfiansch bei 105 durch Verschrauben verbunden sind. Ein Angriffshals 106 am Rohr 98 kann mit einem Greifwerkzeug in Eingriff kommen, um den Mechanismus 19 nach oben entfernen zu können, falls dies erwünscht ist. Unter Druck stehendes hydraulisches Medium zur Betätigung des Kolbens des Mechanismus 81, 82 fließt von einer Einlaßleitung 106 durch einen Durchtnti 107 im Zwtschenflansch 95, einen Durchgangskanal 108 im Rohr 98 und einen Durchtritt 109 im Zylinder des Mechanismus 81,82 zur Zuführleitung 85, wobei die Verbindung zwischen der Zuführleitung 85 und dem Zylinder bei 110 hergestellt ist. Dieses Medium kann unter Kontrolle eines Dreiwegeventils 112 der Einlaßleitung 106 von einer geeigneten Drutkquelle 111 her zugeführt werden, wobei mittels des Dreiwegeventils 112 der Kolben beaufschlagt oder entlastet werden kann. Dieses Dreiwegeventil 112 kann von Hand oder automatisch durch jeden gewünschten Mechanis-

nius gesteuert werden, um den Druck automatisch in Abhängigkeit von einer bestimmten Zustandsänderung zuzuführen oder abzulassen. Während des Einsetzens wird das Sicherheitsventil 17 und die hiermit verbundene Abdichtungs- und Klemmvorrichtung 18 zunächst mittels einer Drahtleitungsanordnung, die an der oberen Schulter 46 der Vorrichtung angreift, unabhängig vom Kabelzug 20 od. dgl., dem Gewicht 70 der Stange 71 und dem rohrförmigen Element 73 in die Förderbohrung abgesenkt. Das Sicherheitsventil wird nach unten ίο in eine Stellung überführt, in der die Keile 34 sich nach außen in die Nuten 35 bewegen, und die Anordnung wird dann in üblicher Weise betätigt, um die Keile 34 in tiefen Nuten zu verriegeln. Werden Schleifstücke oder andere bewegliche Greifelemente verwendet, so wird der Mechanismus in geeigneter Weise so betätigt, daß er die Schleifstücke od. dgl. in ihre Haltestellung, in der sie an der Wand der Leitung oder zwischen mit Abstand zueinander liegenden Enden von zwei Leitungsabschnitten od. agl. anliegen, überführt. Auf diese Wei- se wird das Sicherheitsventil in eine feste Stellung innerhalb des Förderstranges 12 gebracht, mit dem es abdichtend verbunden wird.

Der Kabelzug 20 od. dgl. und das mit diesem verbundene Gewicht 70. die Stange 71 und das rohrförmige Element 73 werden dann in die Förderbohrung abgesenkt, wobei das rohrförmige Element 73 sich in der nach oben zurückgezogenen Stellung gemäß F i g. 4 befindet, bis die Finger 74 innerhalb der Nut 76 aufgenommen werden, woraufhin der Kabelzug od. dgl. und die Stange 71 nach oben gezogen und geschoben werden, damit die Finger in die Nut überführt werden und in diese eingreifen. Während des letzten Abschnittes der nach unten gerichteten Bewegung des Kabelzuges 20 od. dgl. werden der Zylinder und der Kolben des Mechanismus 81, 82 und die hiermit verbundenen Teile in ihre in F i g. 2 gezeigten Stellungen herabgesenkt und mit Hilfe von Verriegeiungsfingern 102 vom Zwi schenflansch 95 nach unten hängend befestigt. Wahrend des ninrichtens und der Montage wird das Ventilelment 47 normalerweise geschlossen sein, wobei das Entnahmeventil 52 gegen die Sitzfläche 54 angedrückt wird, wie in F i g. 3 gezeigt ist. Um die Förderbohrung in Benutzung zu nehmen, wird dem Kolben 82 Druckmedium durch die Einlaßleitung 106 zugeführt, um den Kolben und den Kabelzug 20 od. dgl. nach oben zu bewegen. Diese Bewegung öffnet zunächst das Entnahmeventil 52, um den Druck am Boden und an der Oberseite des Kolbens auszugleichen und hierbei dem Kopf 59 bei weiterer Bewegung nach unten zu gestatten, das Ventilelement 47 sehr leicht in seine Stellung gemäß F i g. 2 zu überführen. Die Schulter 60 ermöglicht eine ausreichende freie Bewegung zwischen dem Kopf 59 und dem Ventilelement 47, um das Öffnen des Entnahmeventils 52 zu gestatten, bevor das Ventilelement 47 nach unten bewegt wird.

Nachdem das Ventilelement 47 geöffnet worden ist. wird der Kolben 82 anschließend unter normalen Arbeitsbedingungen ständig unter Druck gehalten, um auf diese Weise den Kabelzug 20 od. dgl. in seinem in Längsrichtung gespannten Zustand zu halten, das Ventilelement 47 offen zu halten und den freien Strom nach oben des Produktionsmediums durch den Förderstrang zu ermöglichen. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt dieser Druck zum Kolben unterbrochen wird, indem man z. B. das Dreiwegeventil 112 entweder von Hand oder automatisch in Abhängigkeit von einer bestimmten Zustandsänderung der Ausrüstung der Förderbohrung oder bei einem Bruch der Einlaßleitung 106 oder jeder verbindenden Leitung oder bei einem Versagen der Druckquelle Hl schließt, bewegt sich der Kolben 82 sogleich nach unten, die.Spannung am Kabelzug 20 od. dgl. wird aufgehoben, und das Vcntilelement 47 schließt sich. Die anfängliche Bewegung nach oben des Kopfes 59 nach er nach unten gerichteten Bewegung zum Freilassen des Kabelzugs 20 od. dgl. gestatte! es dem Entnahmeventi! 52, daß es schließt, woraufhin die beschränkte Druckverbindung /ur Kammer 51 an der Stange 61 entlang einen hohen Druck innerhalb der Kammer 51 aufbaut, der annähernd den Druck in der Förderbohrung ausgleicht, wobei auf diese Weise das Ventilelement 47 entgegen dem niedrigeren Druck an seiner oberen Seite in Richtung auf die Lage gemäß F i g. 3 nach oben bewegt wird. Das Ventil wird in ähnlicher Weise automatisch geschlossen, wenn der Kabelzug 20 od. dgl. gerissen ist, 1. B. infolge einer Explosion oder einer anderen Beschädigung an irgendeinem Punkt, um auf diese Weise ein infolge irgendeiner ungünstigen Bedingung, die sich entwickeln könnte, ungewünschtes Auftreten eines Produklionsmediumstromes zu verhindern.

Bei der abgewandelten Anordnung nach I 1 g. 5 geht der Kabelzug, nachdem er sich vom Sicherheitsventil 17 und der Abdiehtungs- und Klemmvorrichtung 18 der F i g. 2 nach oben erstreckt, um eine Scheibe 113 in der Fördcrbohrungsausrüstung 114 herum, die sich um eine horizontale Achse dreht, worauf sich der Kabelzug 20 od. dgl. bei 115 horizontal erstreckt für die Herstellung einer Verbindung mit irgendeinem von Hand oder mit Hilfe einer Energiequelle betätigte:! Betätigungsmechanismus 116 üblicher Art, /.B. einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung von der Art. die üblicherweise für das Öffnen und Schließen von Torventilen in der Förderbohrungsausrüstung verwendet wird. Der Betätigungsmechanismus 116 hält den Kabelzug 20a wahrend des Betiiebs der Förderbohrung unter einem solchen Druck, bis ein von Hand oder automatisch betätigtes Steuerelement den Zug bzw. die Spannung aufhebt und das Schließen des Ventils gestattet.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 6 hat der Kabelzug 20έ> od. dgl., der auch durch ein Seil ersetzt werden kann, einen Sockel 117. der einen Kopf 118 an der Ventilbetätigiingsstangc 4?ö aufnimmt, wobei im Kreisumfang herum mit Abstand zueinander angeordnete Kugeln 119 innerhalb · on Öffnungen in der Seitenwand des Sockels 117 enthalten sind, die durch eine nach oben gerichtete Relativbewegung eines Verriegelungsrohres 120 unter dem Einfluß einer Feder 121, die gegen einen Ring 122 anliegt, der mit dem Sockel 117 verbunden ist, nach innen gedrückt werden können, bis eine Halterungsverbindung mit der Unterseite des Kopfes 118 hergestellt wird. Der Socke! 117 wird innerhalb eines Teiles 123 herabgesenkt, der mit einem üblichen Führungselement 124 zusammenwirkt, das von einer Drahtleitung 125 herabhängt. Der Teil 123 kann gebogene Federn 126 tragen, die mit dem Förderstrang 126 eingreifen können, um den Teil 123 zentriert zu halten. Der Kabelzug 20h od. dgl. erstreckt sich nach oben durch eine hinterschnittene Ausnehmung 127 im Element 123, die sich nach unten in Form eines senkrechten Schlitzes 227 durch eine- .">eiicnwand 128 des Teiles 123 bis /u ihrem unteren Ende 129 erstreckt, so daß der Teil 123 vom Sockel !<7 und dem Kabelzug 20ί> od. dgl. nach oben weggezogen werden kann, nachdem diese Teile in das Bohrloch herabgesenkt worden sind

Während des Herabsenkens oder Herablassens des Teiles 123 in die Förderbohrung werden der Sockel 117 und das Verriegelungsrohr 120 innerhalb der Sockclausnehmung 223 im Teil 123 aufgenommen, jedoch wird der Sockel 117 mit Bezug auf das Verricgelungsrohr 120 weit genug nach unten mit Hilfe einer Feder 121 gehalten, damit die Kugeln 119 an der einen kleineren Durchmesser aufweisenden Oberfläche 130 des Verriegclungsrohres 120 angreifen. Erreichen die Teile die Vcntilbetätiungsstange 43i>, so bewegt sich der Sok· kel 117 um diese Stange nach unten, und die Kugeln 119 können gleichzeitig durch Ausübung einer nach oben gerichteten Zugkraft gegen den Kabelzug 20ή od. dgl. freigelassen werden, damit die Kugeln in eine Lösestellung überführt werden, in der sie außer Eingriff nut der Oberfläche 131 größeren Durchmessers am Verriegelungsrohr 120 sind, so daß die zurückgezogenen Kugeln sich am Kopf 118 vorbei nach unten bewegen können. Wenn diese nach oben gerichtete Kraft entgegen dem Kabelzug 20b ausgeübt wird, so wirkt »0 der Teil 123 über eine Schulter 228 derart, daß das Verriegelungsrohr 120 gegenüber dem Sockel 117 und den Kugeln 119 und entgegen dem Einfluß der Feder 121 nach unten gedrückt wird. Nach anschließendem Lösen oder freigeben des Kabelzuges 20b od. dgl. wird der Sockel 117 unter Kederwirkung nach oben bewegt, um die Oberfläche 130 mit den Kugeln 119 in Eingriff zu bringen und auf diese Weise die Kugeln radial nach innen an der Unterseite des Kopfes 118 abzulenken, um auf diese Weise mit der unteren Schulter 132 Eingriff zu behalten. Der Kabelzug 20b od. dgl. ist auf diese Weise mit dem Ventilbetätigurj'smeehanisnnis verbunden, und die Drahtleitung 125 und der Teil 123 können dann nach oben aus der Förderbohrung herausgezogen werden, so daß der Kabelzug 20b gespannt werden kann, wie oben ausgeführt worden ist.

Die I'ig. 7 bis 17 zeigen eine andere Ausführungsform eines Sicherheitsventils 17c das eine drehbar bewegliche Ventilkugel 134 enthält, die einen Durchtritt 135 für das flüssige Medium besitzt. Die Vorrichtung *o gemäß F 1 g. 7 kann an Stelle des Mechanismus, der im linken Drittel der F i g. 2 gezeigt ist, verwendet werden, und sie kann so betrachtet werden, als sei sie mit der Abdichtungs- und Klemmvorrichtung 18. dem Mechanismus 19. dem Kabelzug 20, dem Kopf 13 und den anderen Vorrichtungen und Teilen, die in den rechten ζ «d Dritteln der F i g. 2 und der hiermit in Zusammenhang stehenden Abbildungen gezeigt sind, oder mit beliebigen anderen Abdichtungs- und Klemmvorrichtungen verbunden.

Der in F i g. 7 dargestellte äußere Körper 136 kann obere und untere starre Rohrteile 137 und 138 entha! ten, die durch Gewinde 139, die ringförmig bei 140 ab gedichtet sind, verbunden sind. Der Rohrteil 137 ist bei 141 mit einem rohrförmigen Körper 133c verbunden. der dem Körper 133 der F i g. 2 entspricht, um auf diese Weise das Sicherheitsventil mit der Abdichtung* und Klemmvorrichtung 18 dieser Figur zu verbinden. Eine ringförmige Abdichtung 37c der F i g. 7 entspricht dem Abdichtungsring 37 der F i g. 2. und eine Stange 71c entspricht der Stange 71 und ist mit einem Gewicht 70 und einem Kabelzug 20 od. dg!, verbunden. Die Stange 71c ist mit einem sich in senkrechter Richtung erstrek kenden rohrförmigen Glied 142 verbunden, das innerhalb des Körpers 136 enthalten und um die vertikale Achse 143 zentriert hl. Diese Verbindung wird mit Hilfe einer lösbaren Verbindung 72c durchgeführt, die ein rohrförmiges Element 73c um eine vertikale starre Stange 144 enthält, die bei 145 mit der Stange 71c verbunden ist. Die am Umfang entlang mit Abstand zueinander angeordneten senkrechten Greiffinger 74c des rohrförmigen Elementes 73c sind mit Hilfe eines äußeren zylindrischen Abschnittes 75c der Stange 144 ausdehnbar bis in eine ringförmige Nut 76c in einem hohlen Verbindungsstück 77c, das starr mit dem unteren Ende des rohrförmigen Gliedes 142 durch eine Sternanordnung 146 verbunden ist, die öffnungen 147 enthält, durch die hindurch das Medium hindurchströmen kann. Ein Abscherstift 79c erstreckt sich quer durch einander gegenüberliegende öffnungen in der Stange 144 und in einer um diese herum angeordneten Hülse 148. um auf das rohrförmige Glied 142 und die Verbindung eine nach oben gerichtete Kraft über den Abscherstift auszuüben mit Ausnahme des Falles, wenn eine überschüssige Kraft nach oben auf die Stange 71c ausgeübt wird, um den Abscherstift mit Absicht zu brechen und die Entfernung des Kabelzuges 20 unabhängig von dem Ventilmechanismus zu ermöglichen.

Das rohrförmige Glied 142 wird durch eine Schraubenfeder 149 nach unten in Richtung auf die geschlossene Stellung des Sicherheitsventils gemäß F i g. 8 bewegt und gedruckt. Die senkrechte Bewegung des rohrförmigen Gliedes 142 wird in eine Drehbewegung eines anderen starren Rohres 150, das um dieses herumliegt, mit Hilfe eines Nockenmechanismus 151 umgewandelt, der ein Paar von Nockensliften 152 enthält, die sich vom rohrförmigen Glied 142 an einander diametral gegenüberliegenden Stellen radial nach außen erstrecken und vorstehen und innerhalb von Nockenschlitzen 153 im Rohr 150 aufgenommen werden. In den untersten Stellungen des rohrförmigen (iliedes 142 gemäß F i g. 8 und 10 werden die Nockenstifte 152 in den unteren Enden von Nockenschlitzen 153 aufgenommen, während in der obersten Stellung des rohrförmigen Gliedes 142(F i g. 7 und 9) die Nockenstifte in den oberen Enden der Nockenschlitze aufgenommen werden. Auf diese Weise wird durch die senkrechte Bewegung des rohrförmigen Gliedes 142 gegenüber dem Rohr 150 das Rohr 150 im Verhältnis zum rohrförmigen Glied 142 um die vertikale Achse 143 um einen bestimmten Winkelbetrag, z. B. um 60°, herumgedreht. Diese drehende Bewegung des Rohres 150 verschwenkt die Ventilkugel 134 um eine horizontale Achse 154 mit Hilfe eines Stiftes 155, der starr von einer Seitenwand des Rohrteiles 138 getragen wird und von dieser Wand im wesentlichen radial nach inner vorsteht und der innerhalb einer Ausnehmung 156 ir der Ventilkugel 134 aufgenommen wird. Die Ventilku gel 134 besitzt eine Außenfläche 157. die kugelförmig bzw. sphärisch um ein Zentrum 158 herum ausgebildet ist. das an der Verbindungsstelle der vertikalen Achs« 143 und der horizontalen Schwenkachse 154 der Kuge liegt. Der l>urchtritt 135 durch die Ventilkugel 13^ kann zylindrisch sein und einen Durchmesser haben der den zylindrischen Durchtritten 159 und 161 ent spricht, die in zwei rohrförmigen Sitzelementen 16! und 163 an den oberen und unteren Seiten der Kuge gebildet sind. Das Sitzelement 162 hat eine ringförmig! kugelförmig bzw. sphärisch gekrümmte Fläche 165, di< ringförmig mit der kugelförmigen Außenfläche 157 ii Eingriff kommen kann, während das Sitzelement lft eine entsprechende kugelförmig gekrümmte Flache 161 hat, die ebenfalls ringförmig mit der Außenfläche 157 ii Eingriff kommen kann. Das Sitzelement 162 wird durcl eine Schraubenfeder 167 nach unten gedrückt und is mit Hilfe eines Gummiringes 169 ringförmig abgedich

let. Das untere Sitzele-iient 163 wird von einer Feder 168 nach oben gedrückt und besitzt einen Abdichtungsring 169'. Das Rohr 150 ist mit dem Rohrteil 138 mit Hilfe von zwei ringförmigen Abdichtungsringen 170 und 171 abgedichtet. Die Schaubenfeder 167 übt eine nach unten gerichtete Kraft auf das Sitzelement 162 und eine nach oben gerichtete Kraft auf das Rohr 150 durch eine Schuller 172 aus, während die Feder 168 eine nach oben gerichtete Kraft gegen das Sitzelemenl 163 und eine nach unten gerichtere Kraft gegen den Rohrteil 138 ausübt, um auf diese Weise die Sitze dicht gegen die Vcntilkugel 134 anzuhalten und das Rohr 150 nach oben gegen ein Axiallager 13'3 zu drücken, das an einer Schulter 174 am unteren Ende des Rohrteiles 137 angreift. j₅

Die Ventilkugel 134 ist für eine beschränkte Schwenkbewegung mit Hilfe von zwei zylindrischen Lagerstiften 175 gelagert, die starr von zwei nach unten vorstehenden Tragarmen 176 getragen werden, die vom Rohr 150 an diametral einander gegenüberliegenden Seiten der Ventilkugel gebildet werden, wobei die Abschnitte der Lagerstifte 175 mit kleinerem inneren Durchmesser lagerartig innerhalb von öffnungen 177 aufgenommen werden, die an den einander gegenüberliegenden Seiten der Ventilkugei gebildet sind. Die Ventilkugel 134 kann auch zwei parallele, einander ge genüberliegendc seitliche Abflachungen 178 haben, die gegen die Tragarme 176 anliegen um die Ventilkugel gegen eine Bewegung jeder Art mit Ausnahme der Drehbewegung um die Achse 154 herum zu sperren und zu begrenzen.

Bei der Verwendung werden die Vcntileinheit der F i g. 7 bis 17 und die hiermit verbundene Abdichtungsund Klemmvorrichtung 18 der F i g. 2 in derselben Weise, wie in Verbindung mit F i g. 2 beschrieben, in die Förderbohrung hineingesenkl, und an einer vorbestimmten Stelle in der Förderbohrung wird der Abdichtungsmechanismus betätigt, um den Mechanismus in einem festgelegten fixierten und abgedichteten Zustand innerhalb der Förderbohrung zu ve riegeln. Der Kabel /U^. 20 od. dgl., das Gewicht, die Stange 71c. die starre Stange 144 und das rohrförmige Element 73c werden dann in die Förderbohrung hcrabgesenkt und mit der Ventileinheit gemäß F ig. 7 verbunden. Die Betäli gungsausrüstung gemäß 1 i g. 2 ist mit dem obccn linde des Kabclzugs od. dgl. verbunden und wird betätigt, um den Kabelzug od. dgl. nach oben zu ziehen und ihn zu spannen. Hierdurch wird das Rohr 152 nach oben aus seiner Stellung gemäß F i g. 8 in die Stellung gemäß I- i g. 7 bewegt und bewirkt durch die Nocken- _so stifte 152 und die Nockenschlitze 153 eine Drehung des Rohres 150 um die vertikale Achse 143 herum, wobei andererseits dieses Rohr 150 durch den Stift 155 eine Drehbewegung der Ventilkugel 134 um die horizontale Achse 154 aus der geschlossenen Stellung gemäß I ig. 8 in die Offenstellung gemäß F i g. 7 bewirkt, in der das flüssige Medium nach oben hindurchgehen kann. Wenn zu einen¹ beliebigen Zeitpunkt der Kabelzug 20 od. dgl. gerissen ist oder seins Zugspannung aufgehoben ist, wird das rohrförmige Glied 142 aulomalisch durch die leder 149 in clic Stellung gemäß F i g. 8 bewegt, um am unteren Rohr 150 anzugreifen und es in eine umgekehrte Drehbewegung zu bringen und um die Vcntilkugel 134 um seine horizontale Achse 154 in die geschlossene Stellung gemäß F ig. S zu betätigen und zu bewegen, in der die beiden Sitzclcmcnic 162 und 163 an der Ventilkugel ringförmig um die Durchtritlc 159 und 161 und um unperforierte Abschnitte der Vcntilkugel angreifen, um den Strom des Produktionsmediums nach oben an der Venlilkuge) entlang zu unterbinden. Um, wenn die Ventilkugel 134 geöffnet wird, den Druck an einander gegenüberliegenden Seiten der Ventilkugel 134 auszugleichen, werden in der Wand des Rohrteiles 137 ein oder mehrere Druckausgleichsventile 179 (Fig. 12) vorgesehen, von denen jedes ein Ventilelcment 180 enthält, das mit Hilfe einr Feder 181 und gegen einen Ventilsitz 182 radial nach innen mit Bezug auf ein über Gewinde angebrachtes Rückhalteelement 280 bewegt wird, um normalerweise den Strom des Produktionsmediums nach innen durch eine öffnung 183 zum Inneren des Rohrteiles 137 zu unterbinden. An seinem inneren Ende kann das Venlilelement 180 einen sich verjüngenden Abschnitt 184 besitzen, der in die Bahn des oberen Kanlenabschnittes 185 des rohrförmigen Gliedes 142 vorstehen kann, um entgegen dem Bcslreben der Feder 181 durch diese Kante radial nach außen aus der geschlossenen Stellung gemäß F i g. 12. die in unterbrochenen Linien gezeigt ist, in die mit vollen Linien gezeigte offene Stellng abgelenkt zu werden, sobald die Aufwärtsbewegung des rohrförmigen Gliedes 142 begonnen hat. Auf diese Weise werden die Druckausglcichsventilc 179 geöffnet, sobald das Rohr durch den Kabelzug od. dgl. leicht nach oben gezogen wird, um den Druck an einander gegenüberliegenden Seiten der Ventilkugel 134 auszugleichen und die Öff nungsbcwcgung der Vcntilkugel zu erleichtern.

In den I i g. 18 bis 22 ist eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Sicherheitsventils 17(/ gezeigt, die eine Ventilkugel 187 enthält, die ähnlich derjenigen der Anordnung nach F i g. 7 bis 17 ist, die jedoch eher in senkrechter Richtung als in Drehrichtung betätigt werden kann, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Der Körper 188 enthält drei starre Rohrabschnilte 189. 190 und 191. die über Gewinde 192 und 193 miteinander verbunden und ringförmig mit Hilfe von Ringen 194 und 195 abgedichtet sind. Der obere Rohrabschnitt 189 ist mittels der Verbindung mit einem Glied 133t/. das dem rohrförmigen Körper 133 der I 1 g. 2 entspricht, mit einer Abdichtungscinheil verbunden, wie sie bei 18 in F i g. 2 gezeigt ist. mit einem Abdichtungs ring 37c/. der an dem Förderstrang 12 ringförmig angreift. Der Kabelzug 20 od. dgl. und das Gewicht 70 der F i g. 2 sind durch die Stange 71c/ mit einem in vertikaler Richtung beweglichen Rohr 196 über eine lösbare Verbindung 72c/ verbunden, die im wesentlichen genauso wie die Verbindung 72cder F i g. 7 hergestellt ist. Das Rohr 1% wird mit Hilfe einer Feder 149c/ nach unten bewegt, die der Feder 149 der F i g. 7 entspricht, und trägt einen oder mehrere (zweckmäßigerweise zwei) Nockenstiftc 152c/. die in Nockcnschlitze 153t/ in einem Nockenrohr 197 aufgenommen werden, das axial begrenzt ist und gehalten wird, um eine Drehbewegung um die vertikale Achse 143c/auszuführen, indem es an seinen einander gegenüberliegenden Enden mit zwei Lagerhülsen 198 und 199 eingreift, die am unleren Ende des Körperabschnittes 189 und einer Schulter 200 des Körperabschnittes 190 angreifen.

In der Nähe seines unteren Endes enthält das Nokkenrohr 197 mindestens einen oder mehrere zusätzliche Nockcnschliizc 201, die so ausgebildet sein können, wie dies in F i g. 20 und 21 gezeigt ist, und die ebenso viele nach außen vorstehende Nockenstifte 202 aufnehmen können, die von einem unteren vertikal beweglichen Rohr 203 gelragen werden. Dieses Rohr hat eine ringförmige Ringventilsitzfläche 204 in der Nähe seines unteren Endes, die am Kugelventil 187 ringförmig an-

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greift, wobei die Ventilkugel für eine Schwenkbewegung mit Bezug auf da ·. Rohr 203 um eine horizontale Achse 205 mit Hilfe von zwei Lagerstiften 206 gelagert ist. die von zwei nach unten vorstehenden, diametral einander entgegengesetzten Armen 207 getragen werden, die am unteren Ende des Rohres 203 ausgebildet sind. Ein unteres Sitzelement 208 kann als Rohr ausgebildet sein, wie gezeigt ist, und kann eine Ventilfläche 209 besitzen, die ringförmig an der Ventilkugel 187 angreifen kann. Eine Schraubenfeder 2JO drückt nachgicbig das Silzelement 208 nach oben gegen die Ventilkugel an, um eine wirksame ringförmige Abdichtung mit dieser zu bilden. Ein O-Ring oder ein anderer verformbarcr Abdichlungsring 211 bildet eine Ringdichtung zwischen dem Rohr 203 und dem Rohrabschnitt 191 an einer Stelle oberhalb der Ventilkugel.

Ein Stift 212, der v-om unteren Rohrabschnitt 191 getragen wird, ragt in eine Ausnehmung 213 in der Ventiikugel 187 an einer Stelle ein, die gegenüber der Schwenkachse 205 versetzt ist und hierbei in einer sol- ao chcn Lage, daß er bei senkrechten Bewegungen des Rohres 203 und der Ventiikugel eine Schwenkbewegung der Ventiikugel zwischen offenen und geschlossenen Stellungen ausführen kann. Zum Ausgleich des Druckes zwischen der Innenseite und der Außenseite as des Werkzeugkörpers können in der Nähe des oberen Endes des Wcrk/eugkörpers ein oder mehrere Druckausgleichsveniile 179c/vorgesehen sein, die den Druck ausgleichsventilcn 179 der F i g. 7 entsprechen und unter Federdruck stehen.

Bei Benutzung wild das Sicherheitsventil gemäß F i g. 18 zunächst in eine Förderbohrung mit einer hiermit verbundenen Abdichtungsvorrichtung 18 herabgesenkt, und diese Einheit wird dann betätigt, um sie m einer festgelegten, fixierien. vorbestimmten Stellung innerhalb der Förderbohrung festzusetzen und sie abzudichten. Der Kabelzug od. dgl. das Gewicht, die Stange 7id und die hiervon getragenen Verbindungsstucke 144c/ 173d werden sodann in die Förderbohrung herabgesenkt und mit der anderen Hälfte 7- der Verbindung 72t/ verbunden in dem Zustand, ^r in ·" ' S-'* gezeigt ist. Der Kabelzug od. dgl. wird dann nach oben gezogen und in gespanntem Zustand mit Hilfe einer Vorrichtung, wie sie auf dem rechten Abschnitt der F i g. 2 oder auch in F i g. 5 gezeigt ist, oder mit HHIe anderer geeigneter Mittel und Vorrichtungen befestigt, um das Rohr 1% entgegen dem Bestreben der Feder 149 aus der in Fig. 19 gezeigten Stellung in die in F i g. 18 gezeigte Stellung anzuheben. Diese Aufwartsbewegung des Rohres 196 wirkt über die Nockenelcmcnie 152d und 153c/. um eine Drehung des Nockenrohres 197 um die vertikale Achse des Werkzeuges zu erzeugen, und diese Drehbewegung wird sodann durch die Nockenschlitze 201 und die Nockenstifte 202 in eine Abwärtsbewegung des unteren Rohres 203, der Ventiikugel 187 und des unteren Sitzelementcs 208 umgewandelt. Bei einer solchen Abwärtsbewegung bewirkt der Stift 212 eine Überführung und Drehung er Ventilkugel 187, um die Achse 2C5 aus der geschlossenen Stellung gemäß Fig. 19 und 21 in die offene Stellung gemäß F i g. 20 und 22, damit die Ventiikugel 187 durch den gespannten Kabelzug od. dgl. gehalten wird, bis Bedingungen eintreten, die den Kabelzug lösen und das Schließen des Sicherheitsventils durch die Feder 149d erlauben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Sicherheilseinrichtung für Förderbohrungen, mit einem Sicherheitsventil, das in die Förderbohrung absenkbar und in den Fördersirang einsetzbar sowie mechanisch von über Tage zwischen der Offen- und Schließstellung steuerbar ist, gekennzeichnet durch einen zwischen der Tagesoberfläche und dem Sicherheitsventil (17) verlegten, längsbeweglichen Kabelzug (20) od. dgl. zur Steuerung des Sicherheitsventils (17).

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelzug (20) od. dgl. in Längsrichtung sp*uwbar ist, wobei das Ventil (1/) in einer vorbestimmten Lage zwischen der Offen- und Schließstellung haltbar ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (17) in Normalstellung geschlossen und durch den Ku belzug (20) od. dgl. in Offenstellung lösbar gehalten ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (17) in Normalstellung offen und »5 durch das Produktionsmedium in die geschlossene Stellung drückbar ist, wobei ein Entnahmeveniil (52) zur Freigabe des unterhalb des Ventils (17) befindlichen Produktionsmediums vorgesehen ist, das durch eine nach oben gerichtete Zugkraft des Kabelzugs (20) od. dgl. zu öffnen ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (17) Aufbauten aufweist, mittels welcher es durch eine nach unten gerichtete Bewegung des Kabelzugs (20) od. dgl. zu öffnen ist. und einen Mechanismus (63) zum Umkehren der Richtung der mechanischen Kraft, wobei die aufwärts gerichtete Kraft des Kabel/ugs (20) od. dgl. in eine Abwärtsbewegung der Aufbauten des Ventils (17) umset/bar ist.

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Abdich tungs- und Klemmvorrichtungen (18) zum Festlegen und zum Abdichten des Sicherheitsventils (17) innerhalb der Förderbohrung (10) vorgesehen sind.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mechanismus (19) zur Betätigung des Kabel/ugs (20) od. dgl. in Längsrichtung vorgesehen ist. der in der Nähe der Erdoberfläche angeordnet ist.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Förderbohrung (10) oberhalb des Ventils (17) ein aus einem Kolben und Zylinder bestehender, hydrauiisch betätigbarer Mechanismus (81. 82) zur Verspannung des Kabelzugs (20) od. dgl. vorgesehen ist.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3, 5 und 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (17) eine Ventilkugel (134) enthält, die einen Durchtritt (135) für das Produklionsmedium enthält und zwischen der offenen und Jcr geschlossenen Stellung in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Kabelzuges (20) od. dgl. drehbar ist.

10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daü die Ventilkugel (134) in Abhängigkeit von der Aufwärtsbewegung des Kabelzugs (20) od. dgl. bewegbar und dabei in die Offenstellung überführbar ist

11 Sicherheitseinrichtung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkugel (134) durch die Aufwärtsbewegung des Kabel/ugs (20) od. dgl. um die vertikale und um die horizontale Achse in Abhängigkeit von der Bewegung um die vertikale Achse drehbar ist.

12. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr (150) vorgesehen ist. das durch Aufwärtsbewegung des Kabelzugs (20) od. dgl. um die vertikale Achse (143) drehbar und durch welches das Sicherheitsventil (17) nach unten bewegbar

ist.

13. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis IZ dadurch gekennzeichnet, daß eine lösbare Verbindung zum Befestigen des unteren Ln des des Kabel/ugs (20) od. dgl. am Sicherheitsventil (17) vorgesehen ist.

14. Sicherheitseinrichtung nach einem der An Sprüche I bis 13, dadurch gekennzeichnet, dal] zur Verbindung des das Ventil (17) tragenden lorder Strangs mit dem Raum außerhalb des Förderstrangs in üer Förderbohrung (10) ein Druckausgleichsven til (179) vorgesehen ist. das durch Längsbewegung des Kabelzugs (20) od. dgl. betätigbar ist.