DE2337778C3 - Rohrhängevorrichtung, Setz- und Ziehwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrhängevorrichtung, ein Setz- und ein Ziehwerkzeug und hat sich die Aufgabe gestellt, eine Rohrhängevorrichtung zum Abstützen eines Rohrstrangs in einem verrohrten Bohrloch, die sowohl gegen eine Abwärts-, als auch Das Setzwerkzeug nach der Erfindung geht aus vo ⁶⁰ einem bekannten Setzwerkzeug (US-PS 34 22 898) H eine in einem verrohrten Bohrloch verankerbare, ein Aufnahme für das Setzwerkzeug aufweisende Rohrhäi gevorrichtung mit einem langgestreckten rohrförmige Gehäuse mit an seinem oberen Ende vorgesehen« ⁶5 Einrichtungen zur Verbindung mit einem Laufstran und ist dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb d Gehäuses ein in Längsrichtung verschiebbares, langg strecktes innengehSiuse angeordnet ist, die Gehäu

einen Druckraum ausbildende Kolben tragen, das Innengehäuse einen axialen Strömungsmediumkanal und einen radialen Kanal zwischen dem ersteren und dem Druckraum aufweist, dem radialen Kanal eine Abdeckeinrichtung zugeordnet ist, das Außengehäuse s mit einem Teil der Rohrhängevorrichtung und das Innengehäuse mit einem anderen, relativ bewegbaren Teil der P-ohrhängevorrichtung verbindbar ist und an das Innengehäuse zumindest ein Strömungsrohr nach unten anschließt, das einen mit dem axialen Kanal im Innengehäuse in Verbindung stehenden Kanal aufweist. Während das bekannte Setzwerkzeug mechanisch unter Aufbringen eines Drehmomentes betätigt wird, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Setzwerkzeuges dessen Betätigung zur Herstellung der Verankerung der Rohrhängevorrichtung in der Verrohrung drehungsfrei durch Beaufschlagung der den Druckraum ausbildenden Kolben mit Strömungsmediumdruck, wodurch das Innengehäuse und das Außengehäuse des Setzwerkzeugs teleskopartig auseinanderfahren und die Verankerungseinrichtung der Rohrhängevorrichtung mit der Verrohrung in Verankerungseingriff bringen. Daran anschließend wird das Setzwerkzeug unmittelbar für eine Drehung mittels des Laufstranges zum Lösen von der verankerten Rohrhängevorrichtung freigesetzt.

Das Ziehwerkzeug nach der Erfindung geht aus von einem bekannten Ziehwerkzeug (US-PS 36 08 634) zum Lösen und Aufziehen einer Rohrhängevorrichtung aus einem verrohrten Bohrloch, das aus einem langgestreckten, rohrförmigen Gehäuse mit Einrichtungen an seinem oberne Ende zur Verbindung mit einem Laufstrang und mit einem axialen Strömungskanal besteht, und ist dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Gehäuses außermittig zumindest ein längsverlaufender, mit dem Gehäuse in Verbindung stehender Strömungskanal gebildet ist, seitlich vom Gehäuse ein Querkeil vorsteht und am Gehäuse Sperrelemente vorgesehen sind, die mit der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar sind. Bei dieser Ausgestaltung ist gegenüber dem bekannten Ziehwerkzeug, das zugleich als Setzwerkzeug verwendbar ist, eine besonders schnelle und zuverlässige Herstellung des Eingriffs der am Gehäuse des Ziehwerkzeugs vorgesehenen Sperrelemente mit der Rohrhängevorrichtung durch den seitlich vom Gehäuse des Ziehwerkzeugs vorstehenden Querkeil erreicht, der beim Eingriff des Z'iehwerkzeugs mit der Rohrhängevorrichtung eine den Verriegelungseingriff herbeiführende Ausrichtung bewirkt, so daß am Laufstrang unverzüglich ein aufwärtsgerichteter Zug ausgeübt werden kann, um die Rohrhängevorrichtung unter Lösen des deren Gehäuse und das Expanderstück in der aufgeweiteten Stellung der Abfangkeile haltenden lösbaren Gliedes aus der Verrohrung aufzuziehen.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rohrhängevorrichtung ist am oberen Ende des Gehäuses der Rohrhängevorrichtung eine Aufnahme für eine Absperreinrichtung gebildet, die mit dem Mediumkanal der Rohrhängevorrichtung verbindbar ist. Die Absperreinrichtung ist hierbei vorzugsweise mittels einer lösbaren Sperreinrichtung mit dem oberen Gehäuseabschnitt der Rohrhängevorrichtung verriegelbar, so daß ein verhältnismäßig leichtes Hebezeug zum Setzen und Aufziehen der Absperreinrichtung verwendet werden (15 kann, da bei etwaigen Reparatur- oder Wartungsarbeiten an der Absperreinrichtung somit nicht der gesamte Rohrstrang mindestens so weit, bis die Absperreinrichtung zugänglich ist, aufgezogen werden muß.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schemattsche Darstellung einer Zweifach-Absperreinrichtung, die in einer in einer sich durch in senkrechter Richtung einen Abstand aufweisende, fördernde Bohrlochzonen erstreckenden Verrohrung verankerten Rohrhängevorrichtung installiert ist, wobei die Bohrlochzonen voneinander durch Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackungen getrennt sind und Strömungsmedien durch ein Paar Förderrohrstränge fördern,

F i g. 2 eine Detailansicht der in der Verrohrung durch ein Lauf- bzw. Setzwerkzeug eingesetzten Rohrhängevorrichtung,

F i g. 3 einen vergrößerten Horizontalschnitt nach der Linie 3-3 der F i g. 2,

F i g. 4a, 4b, 4c und 4d zusammen einen Längsschnitt durch die Rohrhängevorrichtung und das Setzwerkzeug nach der Linie 4-4 der F i g. 3 mit einigen in Ansicht dargestellten Teilen, wobei die F i g. 4b bis 4d aufeinanderfolgende Verlängerungen der Fig.4a nach unten darstellen und die Rohrhängevorrichtung vor dem Einsetzen in die Verrohrung zeigen,

F i g. 5a, 5b und 5c zusammen einen Längsschnitt im wesentlichen entsprechend den F i g. 4a bis 4d, wobei die Fig.5b und 5c aufeinanderfolgende Verlängerungen der F i g. 5a nach unten sind und die Rohrhängevorrichtung in die Verrohrung eingesetzt und das Setzwerkzeug von der Rohrhängevorrichtung losgelöst zeigen,

F i g. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie 6-6 der F ig. 4b,

F i g. 7 einen Horizontalschnitt nach der Linie 7-7 der F i g. 4c,

F i g. 8 einen Horizontalschnitt nach der Linie 8-8 der F i g. 4c,

F i g. 9 einen Horizontalschnitt nach der Linie 9-9 der Fig.4d,

Fig. 10 einen senkrechten Detailschnitt nach der Linie 10-10 der F ig. 9,

F i g. 11 a, 11 b, 11 c und 11 d zusammen eine Ansicht mit einigen abgebrochenen dargestellten Teilen der in die Rohrhängevorrichtung eingesetzten Unterwasser-Absperreinrichtung, wobei die Fig. 11b bis lld aufeinanderfolgende Verlängerungen der Fig. 11a nach unten darstellen,

Fig. 12 eine teilweise Ansicht und einen teilweisen Schnitt nach der Linie 12-12 der F i g. 11 d,

Fig. 13 einen Horizontalschnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 11b,

Fig. 14 einen Horizontalschnitt nach der Linie 14-14 derFig. Hd,

F i g. 15 einen Horizontalschnitt nach der Linie 15-15 derFig. Ud,

Fig. 16 einen Horizontalschnitt nach der Linie 16-16 der F i g. 11 a,

Fig. 17 einen Horizontalschnitt nach der Linie 17-17 derFig. Hb,

Fig. 18a und 18b zusammen einen Vertikalschnitt durch eines der Unterwasserabsperrventile nach der Linie 18-18 der F i g. 16, wobei die F i g. 18b eine untere Verlängerung der Fig. 18a darstellt und das Absperrventil im normalerweise geschlossenen Zustand dargestellt ist,

Fig. 19a und 19b zusammen einen im wesentlichen den F i g. 18a und 18b entsprechenden Schnitt, bei dem das Absperrventil im offenen Zustand dargestellt ist,

709 04R/201

F i g. 20 einen Vertikalschnitt nach der Linie 20-20 der Fig. 18a,

Fig. 21 einen Horizontalschnitt nach der Linie 21-21 der F ig. 18a,

F i g. 22 einen horizontalen Detailschnitt nach der Linie 22-22 der F ig. 18b,

F i g. 23 einen senkrechten Detailschnitt nach der Linie23-23der Fig. 16,

F i g. 24 eine perspektivische Detailschnitt in Ex;plosivdarstellung, die eine typische Ventilkugel und einen abnehmbaren Seitenverschluß sowie ein Ventilkugelabstützelement veranschaulicht,

F i g. 25 eine teilweise geschnittene Detailansichi, die die Ventilkugel in Schließstellung zeigt,

Fig. 26 eine im wesentlichen der Fig. 25 entüprechende Ansicht, bei der die Ventilkugel in Längsrichtung nach unten außer Eingriff mit der elastischen Dichtung verschoben, jedoch vor Drehung in die Offenstellung gezeigt ist,

Fig.27 eine Ansicht ähnlich den Fig.25 und 26, wobei die Ventilkugel in Richtung auf die Offenstellung gedreht dargestellt ist,

F i g. 28 eine Ansicht entsprechend den F i g. 25 bis 27, bei der jedoch die Ventilkugel in der vollen Offenstellung dargestellt ist,

F i g. 29a, 29b, 29c und 29d zusammen eine teilweise senkrecht geschnittene Ansicht eines Ziehwerkzeugs für die Rohrhängevorrichtung in deren eingesetztem Zustand,

F i g. 30 einen Horizontalschnitt nach der Linie 30-30 der F i g. 29a und

Fig.31a, 31b, 31c und 31d zusammen eine teilweise senkrecht geschnittene Ansicht des Ziehwerkzeugs im in Eingriff mit der Rohrhängevorrichtung verriegelten Zustand und bei von der Verrohrung gelöster Rohrhängevorrichtung, wobei die Fig. 31b bis 31d fortlaufende Verlängerungen der Fig.31a nach unten darstellen.

Wie zunächst aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Bohrloch W nach unten ins Erdreich unterhalb des Meeresbodens F durch mit senkrechtem Abstand voneinanderliegende, Medium fördernde Zonen Zl und Z2. In das Bohrloch ist eine Verrohrung C eingesetzt, wobei Perforationen P eine Verbindung zwischen den Förderzonen Zl und Z2 und der Verrohrung C herstellen. In die Verrohrung C ist eine obere Dichtungtpackung Pl oberhalb der Förderzone Zl und eine untere Dichtungspackung P2 zwischen den Förderzonen Zl und Z2 eingesetzt. Ein erster Förderrohrstrang Tl erstreckt sich durch die Dichtungspackung P\ und mündet unterhalb derselben in die Verrohrung zur Verbindung mit der Förderzone Z1, während sich ein zweiter Förderrohrstrang T2 nach unten durch die obere Dichtungspackung P1 und weiter nach unten durch die untere Dichtungspackung P2 in die Verrohrung unterhalb derselben zur Verbindung mit der Förderzone Z2 erstreckt. Die Förderrohrstränge Ti und T2 können sich tausend Meter und mehr nach unten in die Verrohrung zu den Dichtungspackungen Pl und Pl erstrecken und sind durch eine Rohrhängevorrichtung TH abgestützt, die in der Verrohrung eingesetzt bzw. verankert ist und einen Sitz für eine Zweifach-Absperreinrichtung V bildet, die Absperrventile Vl und V2 für den jeweiligen Rohrstrang Tl bzw. T2 umfaßt. Die Rohrhängevorrichtung TH und die Absperreinrichtung V sind unterhalb des Meerbodens bzw. des Grundes eines Gewässers in einer gewünschten bzw. erforderlichen Tiefe von etwa 150 bis 300 Metern, gegebenenfalls mehr oder weniger, angeordnet. Die Verrohrung C erstreckt sich nach oben durch das Gewässer zu einer Förderplattform bzw. einem Bohrkahn PP, wie es die schematische Darstellung veranschaulicht. Wie jedoch bekannt ist, kann das Bohrloch am Meeresboden komplettiert werden, wobei ein oder mehrere zusätzliche Verrohrungen (nicht dargestellt) in Bohrlöcher größeren Durchmessers eingesetzt sein können und die Verrohrung C in eine am Meeresboden befindliche Hängevorrichtung eingesetzt sein kann, in welchem Fall eine Verbindungsleitung oder ein anderes Mantelrohr (nicht dargestellt) zur Förderplattform PP führen kann. In jedem Fall erstrecken sich obere Mediumförderrohrstränge T3 und T4 nach oben von den entsprechenden Ventilen Vl und V 2 der Absperreinrichtung V und sind mit den üblichen Christbäumen CT auf der Plattform PP verbunden, wodurch der Strom der Bohrmedien aus den Bohrlochzonen Zl und Z2 gesteuert oder manuell abgeschaltet werden kann. Ferner sind Strömungsleitungen FL vorgesehen, durch die die Bohrmedien vom Christbaum zu geeigneten Behältern bzw. Tanks (nicht dargestellt) geführt werden.

Die jeweiligen Unterwasserventile Vl und V2, die normalerweise geschlossen sind, können zur Ermöglichung eines Strömens von Fördermedien durch diese mittels eines Steuermediumdrucks offengehalten werden, der durch eine Steuermediumleitung CFoder durch ein Paar derartiger Leitungen von einer Steuermediumdruckquelle CP zugeführt wird. Solange der Steuermediumdruck so beschaffen ist, daß die Unterwasserventile Vl und V2 offengehalten werden, können Bohrmedien aus den Zonen Zl und Z2 in die entsprechende Strömungsleitung FL strömen, wenn es jedoch aus irgendeinem Grund erforderlich ist, eines der beiden Absperrventile Vl bzw. V2 zu schließen, oder im Falle einer Beschädigung des Steuermediumrohrstranges kann der Steuermediumdruck derart reduziert werden, daß die Unterwasserventile Vl und V2 automatisch geschlossen werden, wodurch das Bohrloch an einer Stelle unterhalb des Meeresbodens zur Verhinderung einer fortgesetzten Bohrmediumförderung geschlossen wird.

Wie später beschrieben wird, können die Rohrhängevorrichtung TH und die Rohrstränge Tl und T2 von der Plattform PPnach unten durch die Verrohrung Can einem Lauf- bzw. Setzwerkzeug ST, wie es aus F i g. 2 ersichtlich ist, abgesenkt werden, und die Absperreinrichtung V kann danach durch die Verrohrung C in die Rohrhängevorrichtung TH an den oberen Rohrsträngen T3 und T4 abgesenkt werden. In gleicher Weise kann die Absperreinrichiung V von der Rohrhängevor richtung TH aufgeholt werden, so daß es unter normalen, eine Reparatur oder Wartung der Unterwas serabsperreinrichtung Verfordernden Umständen nich nötig ist, die gesamten Doppelrohrstränge Tl und ΤΆ herauszuziehen, wie es bislang die Praxis war. Da nur du verhältnismäßig kurzen oberen Rohrstränge T3und T-aus dem Bohrloch zur Herausnahme der Absperrein richtung V herausgezogen zu werden brauchen und dit wesentlich längeren Rohrstränge Tl und T2 in Bohrloch verbleiben, braucht die Plattform PPnicht mi Hochleistungshebevorrichtungen ausgerüstet zu seir Statt dessen kann die Plattform PP einfach mit einen Hebezeug geringer Leistung oder einem Aufziehgalgei versehen sein. Zusätzlich können die Rohrstränge T und T2 an oder unter der Rohrhängevorrichtung TI durch Stopfen od. dpi. verschlossen werden, um au

diese Weise eine Wartung oder eine Reparatur der ; Ventile Vl und V 2 zu ermöglichen, ohne daß es

, erforderlich ist, die Bohrung stillzulegen.

; Wie aus den F i g. 2 bis 5c ersichtlich ist, umfaßt die

j Rohrhängevorrichtung TH ein Gehäuse tO mit einem

sich nach oben erstreckenden rohrförmigen Führungs-

_t abschnitt 11, dessen obere Stirnkante 12 von einem

Scheitel 13 in entgegengesetzten Richtungen bogenförmig nach unten zu einem senkrecht verlaufenden Schlitz

t 14 an der dem Scheitel 13 diametral gegenüberliegen-

den Seite des Führungsabschnitts 11 verläuft. Innen am Führungsabschnitt ti befindet sich zwischen dem unteren Ende des Schlitzes 14 und dem Gehäuse 10 ein Gewinde 15, an dem das Setzwerkzeug ST angeschlossen ist, wie im nachfolgenden beschrieben wird. Unterhalb des Innengewindes 15 befindet sich ein

Innenflansch 16, der eine nach unten weisende Schulter 17 bildet.
t Von dem Führungsabschnitt 11 erstreckt sich nach

unten in das Gehäuse 10 ein Paar diametral mit Abstand

, voneinander angeordneter Mediumkanäle 18, 18, die

) jeweils an ihrem oberen Ende ein zylindrisches

Behältnis bzw. eine Büchse 19 aufweisen. Am unteren

; Ende des Gehäuses 10 ist ein Paar rohrförmiger

Elemente 20 in eine Bohrung 21 in Verbindung mit dem _: jeweiligen Gehäusekanal 18, 18 eingeschraubt. Außerdem besitzt das Gehäuse 10 an diametral mit Abstand angeordneten Stellen ein Paar Bohrungen 22, in denen die oberen Enden 23 von Haltestangen 24 angeordnet sind. Jede dieser Haltestangen 24 besitzt in ihrem oberen Ende 23 eine Anschlußbüchse 25 zur Aufnahme des reduzierten unteren Endes 26 einer Einsetzwerkzeugverbindungsstange 27, wobei das verjüngte Ende 26 mit den Haltestangen 24 durch Scherbolzen 28 verbunden ist. Am unteren Ende einer jeden Bohrung 22 befindet sich ein elastischer geteilter Sicherungsring 29 mit einem nach oben weisenden Sägezahn-Außengewinde 30, das lose in ein Sägezahn-Gegengewinde 30 in einer erweiterten Bohrung des Gehäuses 10 eingepaßt ist. Der Sicherungsring 29 besitzt ein nach oben weisendes kleineres Innengewinde 32, das mit einem Außengewinde 33 an den Haltestangen 24 (F i g. 5b) in Eingriff bringbar ist, wenn, wie an späterer Stelle beschrieben wird, die Haltestangen 24 nach oben gezogen werden. Die Haltestangen 24 erstrecken sich nach unten durch eine normalerweise eingezogene, jedoch nach außen aufweitbare Verankerungseinrichtung 34 und sind an ihren unteren Enden durch eine zerbrechbare Verbindungsschraube 35 lösbar mit einem unteren Ende bzw. Gehäuseteil 36 der Rohrhängevorrichtung verbunden. Die Verbindungsschraube 35 besitzt einen verjüngten Sollbruchabschnitt 37 und ein Gewindeende 38, das mit dem unteren Gehäuseteil 36 in Eingriff bringbar ist sowie ein oberes Gewindeende 39, das mit dem mit Gewinde versehenen unteren Ende 40 der Stange 24 durch eine mit Innengewinde versehene Verbindungshülse 41 verbunden ist. Das Paar obenerwähnter, rohrförmiger Elemente 20 erstreckt sich ebenfalls gleitbar nach unten durch einen geteilten Bund 36a, der vom unteren Gehäuscabschniu 36 getragen ist und untere Gewindeenden 42 für eine Verbindung mit dem entsprechenden Rohrstrang TI bzw. 72 aufweist.

Die Verankerungseinrichtung 34 umfaßt, wie aus den Fig.4c, 5c und 8 ersichtlich ist, ein oberes Expanderstück 43 mit längsverlaufenden öffnungen 44 an gegenüberliegenden Seiten zur Aufnahme der rohrförmigen Leitungsteile 20 sowie länglichen öffnungen 45 zur Aufnahme der Haltestangen 24. Das Expanderstück

43 ist mit dem Rohrhängegehäuse 10 für eine begrenzte relative Axialbewegung durch eine Hülse 43a verbunden, die auf das Expanderstück 43 bei 43b aufgeschraubt ist, und erstreckt sich gleitbar in das untere Ende des Rohrhängegehäuses 10. Über den Umfang verteilte Schrauben 43c (F i g. 7) erstrecken sich durch Längsschlitze 43d in der Hülse 43a und sind in das Gehäuse 10 eingeschraubt. Mit dem oberen Expanderstück 43 sind einander gegenüberliegende Paare aufweitbarer, mit dem Gehäuse in Eingriff befindlicher Abfangkeile 46, 46 bzw. 47, 47 verbunden, die an gegenüberliegenden Seiten des Expanderstücks 43 vorgesehen sind. Die Abfangkeile 46 und 47 sind so konstruiert, daß sie am Gehäuse über einen wesentlichen Bereich des Gehäuseumfangs angreifen, und besitzen mit senkrechtem Abstand angeordnete Sätze von Zähnen 48, die sich aufgrund einer Aufweitung der Abfangkeile 46 und 47 nach außen im Gehäuse verankern können.

Wie insbesondere aus den F i g. 4c und 8 ersichtlich ist, besitzt das obere Expanderstück 43 an gegenüberliegenden Seiten nach oben und außen geneigte Keilflächen 46a und 46i>, die in senkrechter Richtung mit Abstand voneinander angeordnet sind. An gegenüberliegenden Seiten der Expanderflächen befinden sich geeignete längliche Schlitze 51, die nach innen gebogene Randflansche 52 der Abfangkeile 46 aufnehmen können (F i g. 8), wodurch die Abfangkeile 46 im Verbund mit dem Expanderstück 43 gehalten werden. Die Bohrungen

44 für die Rohrs»ücke 20 unterbrechen die Expanderflächen 46a, 466 und die Innenflächen der Abfangkeile 46 sind bei 50 zur Aufnahme von Umfangsbereichen der Rohrstücke 20 ausgenommen, so daß letztere einen größeren Durchmesser besitzen können. Das Expanderstück 43 besitzt ferner nach oben und außen geneigte Expanderflächen 47a und 47b und gegenüberliegende T-Schlitze 54, die entsprechende T-förmige Bereiche 55 der Abfangkeile 47 aufnehmen, wodurch diese Abfangkeile auch mit dem oberen Expanderstück 43 verbunden sind. Die Expanderflächen 47a, 47b sind durch Bohrungen 45 unterbrochen, die die Haltestangen 24 aufnehmen, und die T-förmigen Bereiche 55 der Abfangkeile 47 sind zur Aufnahme von Umfangsbereichen der Haltestangen 24 in Längsrichtung ausgenommen.

An ihren unteren Enden sind die Abfangkeile 46 und 47 mit einem unteren Expanderstück 56 verbunden, das nach oben und innen geneigte Expanderflächen, wie die in den F i g. 4c und 5c mit 46c und 47c bezeichneten Expanderflächen, aufweisen, um die unteren Bereiche der Abfangkeile 46 und 47 in Richtung auf das Gehäuse zu drücken. Ohne daß es einer weiteren Beschreibung oder zeichnerischen Darstellung bedarf, ist ersichtlich, daß, wenn die Expanderstücke 43 und 56 in axialer Richtung gegeneinander bewegt werden, die oben beschriebenen Expanderflächen eine Aufweitung der Abfangkeile 46 und 47 aus ihren normalerweise eingezogenen Stellungen nach außen in Verankerungs eingriff mit dem Gehäuse, d. h. von der Stellung nacli F i g. 4c in die Stellung nach F i g. 5c, bewirken, in der aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit einer der entsprechenden Abfangkeile 46 und 47 in Ansicht dargestellt ist.

* Nach diesem Prinzip am Gehäuse angreifende Verankerungseinrichtungen sind bekannt.

Die Abfangkeile 46 und 47 sind Einheiten, deren Zähne an mit axialem Abstand voneinander vorgesche-

nen Stellen angeordnet sind, die direkt mit den entsprechenden Keilflächen 46a, 466 und 4oc und mit den entsprechenden Keilflächen 47a, 476 und 47c in Eingriff kommen. Die Keilflächen 46a und 46fa sowie die Keilflächen 47a und 47b werden durch das Gewicht der Rohrstränge Ti und Tl nach unten gedrückt, um die beiden Sätze von Zähnen 48 der Abfangkeile 46 und 47 in Eingriffsverbindung mit dem Gehäuse zur Abstützung der Rohrstränge Ti und ΤΪ zu drücken. In dem Fall, daß der Bohrlochdruck die Tendenz hat, die Rohrhängevorrichtung in der Verrohrung nach oben zu drücken, z. B. wenn die Ventile Vl und V 2 geschlossen sind, wird der untere Satz der Zähne 48 der Abfangkeile 46 und 47 durch die Keil- bzw. Expanderflächen 46c und 47c nach außen gedrückt, um die Rohrhängevorrichtung unten zu halten.

Wie am deutlichsten aus F i g. 8 ersichtlich, besitzen die Abfangkeile 46 und 47 einen im wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt, während das Expanderstück 43 im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweist Die Abfangkeile 47 überlappen an ihren senkrechten Seitenbereichen die senkrechten Seitenkanten der Abfangkeile 46, so daß die Abfangkeile zusammengenommen eine in Umfangsrichtung im wesentlichen ununterbrochene Verankerungseinrichtung bilden, die bei Eingriff mit dem Gehäuse an den Überlappungsbereichen in einem Ausmaß ununterbrochen ist, der durch die relative Längsbewegung zwischen dem Expanderstück 43 und den Abfangkeilen 46 und 47 und dem Winkel der Keilflächen zur Herbeiführung eines Verankerungseingriffes der Abfangkeile mit dem Gehäuse bestimmt ist

Das Lauf- bzw. Setzwerkzeug zum Festsetzen der Rohrhängevorrichtung TH mit den von dieser getragenen Rohrsträngen Ti und Γ2 in der Verrohrung ist in den F i g. 4a und 4b im Einlaufzustand und in den F i g. 5a und 5e in einem Zustand zum Festsetzen der Rohrhängevorrichtung gezeigt. Das Setzweikzeug ST kann mit der Rohrhängevorrichtung TH zu einer Baueinheit vereinigt werden, bevor die Rohrhängevorrichtung in das Bohrloch eingelassen wird, und umfaßt ein längliches rohrförmiges Außengehäuse 60 mit einem Außengewinde 6t, das mit dem Innengewinde 15 des oberen Abschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung TH in Eingriff gebracht werden kann. An seinem oberen Ende ist das Gehäuse 60 des Setzwerkzeugs bei 62 mit einer Verbindungshülse 63 verschraubt, die ihrerseits bei 64 mit dem unteren Ende eines Laufstranges R verschraubt ist, wodurch das Setzwerkzeug ST mit der mit diesem verbundenen Rohrhängevorrichtung TH in das Bohrloch abgelassen werden kann. Im Außengehäuse 60 des Setzwerkzeugs ist ein rohrförmiges Innengehäuse 65 hin- und hergehbar angeordnet. Mit dem Außengehäuse 60 ist ein Ringkolben 66 verbunden, der auf einer nach oben weisenden Schulter 67 aufsitzt und eine Innenschürze 68 besitzt, die sich nach unten über das Innengehäuse 65 bis zu einer Stellung unterhalb einer geeigneten Anzahl radialer Kanäle 69 im Gehäuse 65 erstreckt. Zwischen der Schürze 68 und dem Gehäuse 65 ist ein Dichtungsring 70 vorgesehen, während der Ringkolben 66 einen inneren Dichtungsring 71 und einen äußeren Dichtungsring 72 aufweist, der mit dem Innengehäuse 65 bzw. dem Außengehäuse 66 in Eingriff ist. Über dem Ringkolben 66 besitzt das Innengehäuse 65 einen Bund 73, der mit einer geeigneten Anzahl radialer Kanäle 74 versehen ist, während ein oberer Ringkolben 75 einen Zwischenflansch 76 aufweist, der auf dem Bund 73 aufsitzt und durch einen oberen

inneren Gehäuseabschniti 65a an seinem Platz gehalten wird. Der innere Gehäuseabschnitt 65a ist bei 77 mit dem Innengehäuse 65 verschraubt und erstreckt sich nach oben durch das Außengehäuse 60 in die Verbindungshülse 63. Der obere Kolben 75 besitzt einen inneren Dichtungsring 78 und einen äußeren Dichtungsring 79, die mit dem Bund 73 bzw. dem Außengehäuse 60 in Dichtungseingriff stehen. Auf diese Weise ist zwischen dem Innen- und Außengehäuse 65 bzw. 60 und dem unteren und dem oberen Kolben 66 bzw. 75 ein ringförmiger Druckraum 80 gebildet, mit dem die Kanäle 74 in Verbindung stehen.

Der obere innere Gehäuseabschnitt 65a ist mit über den Umfang mit Abstand verteilten Spannfingern 81 mit unteren Rastansätzen 82 versehen, die anfangs in Sperreingriff unterhalb einer Innenschulter 82a an einem äußeren Gehäuseteil 83, der bei 83a im Außengehäuse 60 verschraubt ist, gehalten sind. Die Spannfinger 81 wirken mit einer Gehäuseverriegelungseinrichtung "4 am unteren Ende des Innengehäuses 65 des Setzwerkzeugs zusammen, um dessen Gehäuse 60 und 65 in einem anfänglich teleskopartig zusammengeschobenen Zustand zu halten. Die Gehäuseverriegelungseinrichtung 84 umfaßt, wie aus F i g. 4b ersichtlich ist, einen elastischen Sperring 85 mit einem äußeren Sägezahngewinde 86, das mit einem Gegengewinde 87 in einer Bohrung 88 in einem unteren Gehäuseteil 89, der bei 90 mit dem unteren Ende des Innengehäuses 65 verschraubt ist, in Eingriff bringbar ist Der Sperring 85 besitzt ein inneres und kleineres Sägezahngewinde 91, das mit einem Gegengewinde 92 am oberen Ende der Verbindungsstange 27 in Eingriff bringbar ist, wenn letztere in axialer Richtung in den Sperring 85 beim Anbringen des Setzwerkzeugs in der Rohrhängevorrichtung gedrückt wird. Der Innengehäuseteil 89 besitzt ferner ein Paar Strömungsrohre 93, die bei 94 in mit diametralem Abstand vorgesehenen Bohrungen 95 des Gehäuseteiles 89 eingeschraubt sind und mit einer zentralen Bohrung % in Verbindung stehen, die ihrerseits mit dem Gehäuse 65 in Verbindung steht. Die Strömungsrohre 93 besitzen untere Endabdichtungsbereiche 97 mit Dichtungsringen 98, die mit den einander diametral gegenüberliegenden Schalen bzw. Bohrungen 19 im Gehäuse 10 der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar sind, wodurch Strömungsmedien nach unten durch den Laufstrang R zirkuliert werden können. Das Außengehäuse 60 des Setzwerkzeugs besitzt einen senkrechten Längsschlitz 100, der den Kopf eines Splints in Form einer Schraube 101 aufnimmt, die im Innengehäuseteil 89 eingeschraubt ist, wodurch eine Drehung des Laufstrangs R auf das Gehäuse 60 übertragen wird.

Die zum Druckraum 80 führenden Kanäle 74 sind anfangs durch eine Innenhülse 105 verschlossen, die die Kanäle 74 mit senkrechtem Abstand übergreifende Dichtungen 106 und 107 aufweist, um die Kanäle anfangs abzuschließen. Über der Dichtung 107 besitzt die Hülse 105 eine Anzahl radialer Kanäle 108, die mit den Durckraumkanälen 74 bei einer Abwärtsbewegung der Hülse 105 in die in F i g. 5a gezeigte Stellung, wenn eine Kugel 109 in den Mediumstrom eingeführt ist und am Sitz 110 in der Hülse 105 anliegt, so daß der Strömungsmediumdruck die Hülse 105 nach unten verschiebt, in Verbindung kommen. Die Hülse 105 erstreckt sich anfangs nach oben an den unteren Enden der Spannfinger 81 vorbei und hält letztere normalerweise in Sperreingriff mit dem Flansch 83, wie in F i g. 4a dargestellt, bis die Hülse 105 nach unten geschoben

15

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wird, um die Spannfinger 81 freizugeben.

Aus vorstehendem ist ers.chtlich, daß die Rohrhängevorrichtung 7/Yin die Verrohrung am Setzwerkzeug eingelassen wird. Wenn die Rohrhängevorrichtung in dei Verrohrung festgesetzt werden soll, wird die Kugel 109 auf den Hülsensitz 110 abgelassen, und die Anwendung von Strömungsmediumdruck drückt die Hülse 105 nach unten in die Stellung nach F i g. 5a, in der die Hülsenkanäle 108 und die Druckraumkanälc miteinander fluchten. Sodann wird ein Strömungsmediunidruck im Druckraum 80 zwischen den Ringkolben und 75 angewandt, um die Gehäuse 60 und 65 des Setzwerkzeugs teleskopartig auseinanderzufahren, die für ein Ausfahren freigegeben worden sind, wenn das obere Ende der Hülse 105 die Spannfinger 81 freigibt, so daß diese sich nach innen biegen können.

Demzufolge wird eine abwärtsgerichtete Kraft durch den Kolben 66 auf das Außengehäuse 60 des Setzwerkzeugs aufgebracht, die auf den Gehäuseabschnitt 11 der Rohrhängevorrichtung übertragen wird. Eine aufwärts gerichtete Kraft wird auf das Innengehäuse 65 des Setzwerkzeugs durch den Kolben aufgebracht und diese Aufwärtskraft wird durch die Verbindungsstangen 27 auf die Haltestangen übertragen. Da die Haltestangen, wie oben beschrieben, mit dem unteren Endteil 86 der Rohrhängevorrichtung verbunden sind, wird letzteres nach oben gezogen, während das Gehäuse 10 der Rohrhängevorrichtung nach unten geschoben wird, wobei die Expanderstücke 43 und 56 der Rohrhängevorrichtung entsprechend gegeneinander bewegt werden, um die Abfangkeile und 47 nach außen in Verankerungseingriff mit der Verrohrung zu drücken. Wenn die Verankerungskeile vollkommen festgesetzt und verankert sind, so daß keine weitere teleskopische Zusammenziehung des Setzwerkzeugs möglich ist, brechen die Abscherbolzen 28, die die Verbindungsstangen 27 mit den Haltestangen 24 verbinden (F i g. 5), so daß dann das Innengehäuse des Setzwerkzeugs und sein verbundenes Teil 89 frei sind, sich nach oben zu bewegen und die Strömungsrohre 93 von der Rohrhängevorrichtung freizugeben, so daß die Setzwerkzeugeinheit dann frei für eine Drehung ist. Der einlaufende Strang R wird dann gedreht, um das Gewinde 61 am Außengehäuse 60 des Setzwerkzeugs vom Innengewinde 15 der Rohrhängevorrichtung zu lösen.

In der Rohrhängevorrichtung sind Mittel zur Aufrechterhaltung einer Kraft vorgesehen, die bestrebt ist, die Expander 43 und 56 gegeneinander zu drücken. Eine derartige Einrichtung ist insbesondere aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich und umfaßt eine geeignete Anzahl im Winkelabstand angeordneter Federeinrichtungen 115. Hierbei ist an jeder Stelle eine Schraube bei 117 in das untere Ende des unteren Expanderstücks 56 eingeschraubt und erstreckt sich nach unten gleitbar durch öffnungen 118 im unteren Endteil 36, wobei die Schraubenköpfe 119 bei 120 anliegen, um das Teil 36 zu halten. Zwischen dem unteren Endteil 36 und dem Expander 56 befindet sich ein Stapel Belleville-Federscheiben 121, die eine beträchtliche, im Sinne eines Auseinanderspreizens der Elemente 36 und 56 wirkende Kraft erzeugen können. Wie bereits erwähnt und z. B. aus Fig.4d ersichtlich ist, sind die KaUe&iangcn ferner mit dem Unterteil 36 verbunden, und wenn sie sich nach oben bewegen, bewegen sich ihre Zähne 33 t>s (Fig.4c) in Eingriff mit dem Sperring 29 (Fig.5b), so daß die Kraft der Belleville-Federscheiben 121 nach unten auf den oberen Expander 43 und nach oben auf den unteren Expander 56 wirkt. Die Belleville-Federscheiben 121 werden beim Einsetzen der Rohrhängevorrichtung in einem Ausmaß zusammengedrückt, das durch die Bewegung einer Außenhülse 122 festgesetzt wird, die am unteren Gehäuseteil 36 gehalten und nach oben relativ zum Expanderstück 56 in Eingriff mit einer nach unten weisenden Schulter 123 beim Festsetzen der Verankerungseinrichtung 34 bewegbar ist.

Wenn das Setzwerkzeug aus der Verrohrung entfernt worden ist, befindet sich die Uohrhängevorr.chtung in einem zur Aufnahme der Absperreinrichtung V geeigneten Zustand (F ig. 1 la-lld).

Die Absperreinrichtung V umfaßt, wie bereits erwähnt, nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Paar von Ventilen Vl und V 2, da die veranschaulichte Anlage bei einer Förderung aus einem Paar Bohrlochzonen Zi und Z 2 Anwendung findet. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die Erfindung auch bei einer Förderung aus mehr als zwei Bohrlochzonen Anwendung finden kann.

Wie die Fig. lld und 12 zeigen, wird die Absperreinrichtung V an ihrem unteren Ende im oberen Gehäuseabschnilt 11 der Rohrhängevorrichtung aufgenommen, wobei sie durch eine lösbare Sperreinrichtung unterhalb des Innenflansches 16 im Gehäuseabschnitt 10 der Rohrhängevorrichtung verriegelt wird. An diametral mit Abstand vorgesehenen Stellen in einem Kreuzkopf 126 der Sperreinrichtung 125 besitzt diese längliche, seitlich offene Räume 127, 127, die Strömungsrohre 128 und 129 aufnehmen, welche eine Verbindung zwischen den Rohrsträngen 71 bzw. T2 und den Ventilen Vl bzw V2 herstellen.

An ihren unteren Enden besitzen die Strömungsrohre 128 und 129 Dichtungsendbereiche 130 bzw. 131 mit Dichtungsringen 132, die in den Bohrungen bzw. Schalen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung angreifen. Das Strömungsrohr 128 erstreckt sich nach oben vom Kreuzkopf 126 und ist bei 133 mit einer Rohrlänge 134 verbunden, die sich weiter nach oben über eine geeignete Entfernung erstreckt und bei 135 mit dem Gehäuse 136 der oberen Ventilanordnung Vl verbunden ist, Das Strömungsrohr 129 erstreckt sich ebenfalls nach oben vom Kreuzkopf 126 und ist bei 137 mit der Ventilanordnung V2 verbunden, die mit senkrechtem Abstand unter der Ventilanordnung Vl angeordnet ist, um die Verwendung von Ventiianordnungen Vl und V2 mit vollen Bohrungsströmungskanälen zu ermöglichen. Vom Gehäuse 138 der Ventilanordnung V2 erstreckt sich durch ein Drehverbindungsteil 139 ein drehbares rohrförmiges Teil 140, das an seinem oberen Ende durch eine Kupplung 141 mit dem Rohrstrang 74 oberhalb der Verbindung des Rohrstrangs 73 mit der Ventilanordnung Vl, wie aus Fig. Ua ersichtlich ist, verbunden ist. Eine Drehung des Rohrstrangs 74 und damit des rohrförmigen Teils 140 wird dazu benutzt, die Sperreinrichtung 125 beim Einlassen der Absperreinrichtung V in die Rohrhängevorrichtung 7Hin Eingriff zu bringen und zu lösen.

Die Strömungsrohre werden in parallelem, zusammengehaltenem Zustand durch ein in Längsrichtung geteiltes Gehäuse 142 miteinander gegenüberliegenden Hälften 143 und 144 (Fig. 15) gehalten, die durch Schrauben 145 zusammenEeklemmt sind. Die Gehäusehälften 143, 144 besitzen innennulen 146, die ringförmige Rippen 147 der Strömungsrohre 128, 129 aufnehmen, um letztere gegen axiale Relativbewegungen zu sichern.

Wenn die Absperreinrichtung V in die Rohrhänge-

kOrrichtung TH abgesenkt wird, bewirkt ein am Strömungsrohr 129 gezeigter Querkeil 148 an einer Seite der Absperreinrichtung, der mit dem Scheitel 13 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängev« -'· htung in Eingriff bringbar ist, eine Drehung der Ab . reinrich- 's tung K wenn er auf der Schrägfläche 12 nach unten gleitet und in den senkrechten Schlitz 14 geführt wird, wodurch die unteren Enden 130,131 der Strömungsrohre 138,129 genau in Position gebracht bzw. ausgerichtet werden, so daß sie in die Bohrungen bzw. Schalen 19 des Gehäuses H der Rohrhängevorrichtung eingesteckt werden.

Die obenerwähnte Sperreinrichtung 125 umfaßt mehrere elastische bzw. federnde, normalerweise eingezogene Spannfinger 150, die vom Kreuzkopf 16!) herunterhängen und nach außen vorstehende Rastzapfen 151 an ihren unteren Enden aufweisen. Die unteren Enden der Spannfinger J50 sind durch eine Keilfläche 152 am geteilten Gehäuse 142 nach außen aufweitbar, wenn der Kreuzkopf 126 in bezug auf das Gehäuse 142 nach unten aus der Stellung nach Fig. lld in die Stellung nach Fig. 12 bewegt wird. Die Spannfinger 150 werden normalerweise durch Elemente 155 in ihrer eingezogenen Stellung gehalten. Zur Bewegung des Kreuzkopfes 126 nach unten zum Auseinanderführen der Spannfinger 150 ist eine Federeinrichtung 156 vorgesehen.

Hierbei erstreckt sich ein Paar Schrauben 157 durch den Kreuzkopf 126, deren Köpfe 158 unterhalb des Kreuzkopfes 126 in Eingriff bringbar sind, um letzteren in einer oberen Stellung zu halten, wie aus Fig. Hd ersichtlich ist. Diese Schrauben 157 sind in eine Platte 159 eingeschraubt, die mit einer Zugstange 160 verbunden ist. Die Zugstange 160 erstreckt sich nach oben entlang der Rohrlänge 134 und ist, wie Fig. 1 Ib zeigt, mit einer nichtdrehbaren Mutter 161 verbunden, die eine Kerbe 162 zum Übergreifen der Rohrlänge 134 zwecks Verhinderung eines Drehens der Mutter aufweist. Die Mutter 161 besitzt eine Gewindebohrung 163, in das ein Gegengewinde 164 des drehbaren 4" Rohrabschnitts 140 eingreift. Wenn demnach der Rohrstrang Γ4, der, wie oben erwähnt, mit dem Rohrabschnitt 140 verbunden ist, gedreht wird, wird die Mutter 161 axial am Rohrabschnitt 140 nach unten aus der Stellung nach F i g. 1 Ib bewegt, um eine Abwärtsbewegung der Platte 159 und der Schrauben 157 zu ermöglichen.

Die Federeinrichtung 156 ist in dem Sinne betätigbar, daß der Kreuzkopf 126 nach unten gedrückt wird, und umfaßt ein Paar Schraubendruckfedern 165, die die Schrauben 157 umgreifen und an ihren unteren Enden in Bohrungen 166 des Kreuzkopfes 126 und an ihren oberen Enden an einer Federsitzplatte 167 anliegen, die unter dem unteren Ventilgehäuse 138 anliegt. Wenn der Kreuzkopf 126 durch die Federn 166 nach unten bewegt wird, werden die Ansätze 151 an den Spannfingern 150 durch die Nockenfläche 152 nach außen für einen Eingriff unter der Rastschulter 17 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung geführt.

Wie die F i g. Π a bis 11 d zeigen, ist die steuerinediumleitung CF durch eine Armatur 170 mit dem oberen Ventilgehäuse 136 der Ventilanordnung Vl verbunden, wobei Kanäle 171 im Gehäuse 136 Steuermedium zu einer Auslaßarmatur !72 leiten, die mit einer Leitung 173 verbunden ist, welche zu einer Einlaßarmatur 174 für die untere Ventilanordnung V2 führt. Gegebenenfalls können jedoch auch mehrere Steuermediumlei lungen CFfür die Zuführung des Steuermediumdrucks zu den Ventilanordnungen Vl und V'2 verwendet werden.

Das auf den Strömungsmediumdruck ansprechende Absperrventil Vl ist repräsentativ für die beiden Ventile Vl und V 2 und wird im folgenden beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Ventilanordnung, wie aus den Fig. 18a, 18b und 19a, 19b ersichtlich ist, ein Außengehäuse 136 und eine obere rohrförmige "Hülse 136a, die mit dem unteren Ende des Rohrstrangs TH verbunden ist. Das obere Gehäuse 136a ist bei 175 an seinem unteren Ende mit dem Gehäuse 136 verschraubt, welches seinerseits, wie bereits erwähnt, bei 135 mit dem Strömungsrohr 134 verschraubt ist, das in einer der Bohrungen bzw. Schalen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung sitzt.

Innerhalb des Gehäuses 136 befindet sich eine Ventilkugel 176 mit einem Kanal 177 für den Strom des Bohrmediums, wenn sich die Ventilkugel in der Offenstellung befindet, wobei der Kanal 177 mit dem Gehäuse 136 ausgerichtet ist. Die Ventilkugel isi um 90" in eine Schließstellung drehbar, in der der Strom des Bohrlochmediums durch das Gehäuse 136 unterbunden ist.

Normalerweise wird die Ventilkugel 176 in die Schließstellung durch eine untere Dichtungs- und Belätigungshülse 178 gedrückt, die im Ventilgehäuse 136 zwischen einer oberen Stellung entsprechend Fig. 18a und einer unteren Stellung entsprechend Fig. 19a auf- und abbewegbar ist.

Die Hülse 178 ist in einer verkleinerten Bohrung 179 des Gehäuses 136 geführt und ihr unteres Ende erstreckt sich in eine Bohrung 180 im oberen Ende des Rohres 134. Eine Schraubendruckfeder 181 ist zwischen dem oberen Ende des Rohres 134 und einer Anlageschultcr bzw. einem Ring 182 an der Hülse 178 angeordnet und drückt die Hülse 178 und die Ventilkugel 176 nach oben. Außen besitzt die Ventilkugel 176 eine kugelige Dichtungsfläche 183, die mit einer entsprechenden Dichtungsfläche 184 am oberen Ende der Hülse 178 in Dichtungseingriff bringbar ist.

Über der Ventilkugel 176 befindet sich eine obere Ventilbetätigungs- und Dichtungshülse 185 mit einer unteren Endabdichtungsfläche 186, die zur kugeligen Dichtungsfläche 183 der Ventilkugel 176 komplementär ist. An ihrem oberen Ende besitzt die Hülse 185 einen vergrößerten Kolbenabschnitt 187, der gleitbar in einem Zylinderbereich 188 des Ventilgehäuses 136 angeordnet ist. Unter dem Kolbenabschnitt 187 befindet sich ein zylindrischer Abschnitt 189, der kleiner als der Außendurchmesser des Kolbenabschnitts 187 ist. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 189 und der zylindrischen Wandung 188 befindet sich eine Hülse 190, an der ein äußerer Dichtungsring 191 des zylindrischen Abschnitts 189 anliegt und die einen mit der Zylinderwandung 188 in Eingriff befindlichen Außendichtring 192 aufweist. An ihrem unteren Ende liegt die Hülse 190 an einer nach oben gerichteten Schulter 193 an. Der Unterschied zwischen der ringförmigen Querschnittsfläche der Hülse 190 und der ringförmigen Querschnittsendfläche des oberen Endes 194 des Kolbenabschnilts 187 stellt die nutzbare, dem Steuermediumdruck zum Offenhalten der Ventilkugel 176 ausgesetzte Kolbenfläche des Kolbenabschnitts 187 dar. Der Kolbenabschnitt 187 erstreckt sich in einen Ringraum 195, der zwischen der zylindrischen Wandung 188 und einer Hülse 196 ausgebildet ist, die durch geeignete Abscherschrauben 197 mit einer Schürze 198 am unteren Ende des oberen Gehäuseabschnitts 136a verbunden ist, wobei die Hülse 1% einen Dichtungsring

19 /

199 trägt, der in der Schürze 198 anliegt, und letztere »nen Dichtungsring 200 aufweist, der in der zylindri-

hen Wandung 188 angreift. Der Steuermediumkanal

171 steht durch einen Kanal 201 mit derr, Ringraum 195

Verbindung, der einen Steueimediumdruckraum

'ⁿ _rstei|t, in dem der Steuermediumdruck auf die

utzbare Kolbenfläche des Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 einwirken kann, um eine abwärtsgenchtete Kraft zu erzeugen, durch die die der Ventilkugel 176 durch die untere Venlilbetätigungshülse 178 vermittelte fwärtsgerichtete Kraft überwunden werden kann, wenn die Ventilkugel 176 unter Bewegung von der Stellung nach F ig. 18b in die Stellung nach 19b bei einer Bewegung der oberen Hülse 185 nach unten geöffnet

werdensoll. ....

Die Ventilanordnung weist vorzugsweise eine elastische Dichtungseinrichtung 202 auf, die mit der Ventilkugel 176 in Eingriff bringbar ist, .venn sie sich in Schließstellung befindet. Bei der vorliegenden Ausführutißsform umfaßt die elastische Dichtungseinrichtung 202 einen Dichtungsträgerring 203 mit einem ringförmigen elastomeren Dichtungsring 204, der mit der Ventilkugel 176 außerhalb der Ventilsitzfläche 186 am unteren Ende der Hülse 185 in Eingriff bringbar ist. Der Dichtungsträgerring 203 wird normalerweise durch eine Schraubendruckfeder 205 nach unten gedrückt, die an einem innerhalb des Ventilgehäuses 136 gehaltenen Ring 206 anliegt.

Die jeweiligen Ventilanordnungen Vl und ν 2 s.nd vollöffnende Ventilanordnungen, durch die bei in Offenstellung befindlicher Ventilkugel Reparaturen und dergleichen Arbeiten durchgeführt werden können. Damit eine Ventilkugel 176 mit maximalem Durchmesser Begeben ist, ist die Ventilkugel 176 im Gehäuse 136 durch eine Scitenöffnung 207 eingesetzt, die durch ein

durcn eine j> ιι^-'·^·'··"··α — —<= ■

Stütz- und Verschlußelement 208 verschlossen ist. Letzteres ist in die öffnung 207 eingepaßt und in dieser ,lurch einen geeigneten Dichtungsring 209 abgedichtet. Aus Fig Hb ist ersichtlich, daß das Abstütz- und Verschlußelement 208 am Ventilgehäuse 136 durch eine „_eeienete Anzahl von Schrauben 210 befestigt werden kann und insbesondere Fig. 17 zeigt, daß das Verschlußelement 208 einen Führungsabschnitt 211 mit einer Bohrung 212 aufweist, durch die sich das Rohrstück 140 drehbar erstreckt.

Um die Ventilkugel 176 abzustützen und deren Drehung als Folge deren Längsbewegung zwischen den Hülsen 185 und 178 herbeizuführen, besitzt das Stützelement 208 einen Zapfen bzw. Bolzen 213, der von diesem absteht und einem entsprechenden Zapfen bzw. Bolzen 214 im Ventilgehäuse 136 fluchtend gegenüberliegt wobei die Ventilkugel 176 an ihren gegenüberliegenden Seiten entsprechende Schlitze 215 aufweist, in die die jeweiligen Zapfen bzw. Bolzen 213 und 214 zum Drehen der Ventilkugel 176 zwischen der Offen- und Schließstellung eingreifen können, wie am deutlichsten aus den F i g. 25 bis 28 hervorgeht. In diesen Figuren ist die vom Verschluß 208 abgestützte Seite der Ventilkusel 176 dargestellt; eine ähnliche Konstruktion ist an der anderen Seite der Ventilkugel vorgesehen. In F i g. 25 ist das Ventil in voller Sclili.:Uit?llung gezeigt und von den Hülsen 178 und 1?5 wie auch vor· der elastischen Dichtungseinrichtung 202 abgedichtet In F ι %. 26 ist die Ventilkugel 176 nich unten von der elastischen Dichtungseinrichlung 202 fort durch einen Anfangsanteil nichtdrehbarer Längsbewegung verschoben worden In Fig. 27 befindet sich die Ventilkugel 176 in teilweiser Offenstellung. In F ig. 28 befindet sich die Ventilkugel 176 in der vollen Offep.stellung.

Die Ventilkugel 176 hat auf jeder ihrer gegenüberliegenden Seiten eine flache Sehnenfläche 216, die an den diametral gegenüberliegender. Bereichen des Gehäuses s 136 und der Abstützung 208 angrenzen. Der Schlitz 215 verläuft in bezug auf die Drehachse radial zur Ventilkugel 176, und an rechtwinklig mit Abstand voneinander gelegenen Steilen ist die Kugelfläche 190 zur Bildung einer Anschlagfläche 217 und einer ■ ο Anschlagfläche 218 ausgenommen, die mit festen, einen Anschlag bildenden Ansatzflächen 217a und 218a an der Abstützung 208 zur Begrenzung der Dehnung der Kugel 176 zwischen den Extremstellungen der F i g. 25 und 28 zusammenwirken. Wenn sich die Ventilkugel 176 in der ιS Stellung nach F i g. 25 befindet, liegt die Anschlagfläche 217 an der senkrechten Anschlagfläche 217a an und begrenzt dadurch die Drehung der Ventilkugel 176 in die Stellung, in der das Ventil offen ist. Die Anschlagfläche 218 liegt an der Anschlagfläche 218a an (Fig. 28), um die Drehung der Ventilkugel 176 in die Stellung zu begrenzen, in der das Ventil geschlossen ist. Eine derartige Drehung zwischen der Offen- und Schließstellung wird durch eine Längs- bzw. Vertikalbewegung der Ventilkugel 176 in bezug auf das Gehäuse 136 hervorgerufen. Wie oben erwähnt, wird die Ventilkugel 176 in Längsrichtung durch Längsbewegung der oberen Betätigungshülse 185 und der unteren Betätigungshülse 178, wie es durch die Pfeile in den Fig. 26 und 27 veranschaulicht ist, verschoben. Der Schlitz 215 ist derart ausgebildet, daß diese Drehung der Ventilkugel 176 herbeigeführt wird, wenn sich letztere vertikal bzw. in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses 136 bewegt. Wie aus F i g. 25 ersichtlich ist, ist daher der Schlitz 215 in der Ventiikugel 176 durch gegenuberliegcnde Wandungen gebildet, die im rechten Winkel zueinander stehen und mit 215a und 2156 bezeichnet sind und parallel zu den Anschlagflächen 217a und 217Λ verlaufen. Am Scheitel des zwischen den Wandungen 215a und 215fr gebildeten Winkels öffnet sich der Schiit/ bei 215c radial nach innen. Somit ist das Verhältnis zwischen den Zapfen 213 und der Wandung 215b so, daß die Ventilkugel 176 aus der Stellung nach F i g. 25 in die Stellung nach F i g. 28 gedreht wird, wenn diese sich relativ zum Zapfen 213 nach unten bewegt, und umgekehrt greift die ebene Wandung 215a am Zapfen 213 an und dreht die Ventilkugel 176 bei deren Aufwärtsbewegung aus der Stellung nach F i g. 28 in die Stellung nach F i g. 25. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß bei in der Stellung nach Fig. 28 befindlicher 50 Ventilkugel 176 der Zapfen 213 die ebene Wandung 215a freigibt, so daß der Ventilkugel 176 eine freie Längsbewegung ermöglicht wird, nachdem die Anschlagfläche 218 am Anschlag 218a angreift. Eine entsprechend begrenzte freie Abwärtsbewegung der 55 Ventilkugel 176 ist zugelassen, wenn sich dieses in der Stellung nach Fig. 25 befindet, wo der Zapfen 213 die Schlitzwand 215i> freigibt und die Anschlagfläche am Anschlag 217a anliegt. Eine derartige freie bzw verlorene Bewegungsverbindung der Ventilkugel 17t 60 und des Drehzapfens 213 entlastet die Verbindung voi Beschädigungskräften, wenn sich die Ventilkugel in de Schließ- oder Offenstellung befindet, und bewahr außerdem die elastische Dichtung 202 vor eine Relativdrehbewegung der Ventilkugel 176. 65 Wenn die Ventilkugel 176 geschlossen ist und durcl Anwendung von Steuermediumdruck im Kolbenraur 195 geöffnet werden soll, kann ein beträchtliche Differenzdruck am Ventil anstehen, der bestrebt is

dieses geschlossen zu halten. Damit der Druck am Ventil ausgeglichen werden kann, ist eine Druckausgleichsvorrichtung 220 vorgesehen (F i g. 23), um eine Verbindung zwischen einem Kanal 221 unter der Vcntilkugel 176 (Fig. 18b) und einem Kanal 228 über der Ventilkugel 176(Fi g. 18a) über den Längskanal 223 im Ventilgehäuse 136 herzustellen. Der Kanal 221 steht mit dem Ringraum 224 zwischen dem Gehäuse 136 und der unteren Ventilbetätigungshülse 178 in Verbindung, der seinerseits mit dem Kanal durch das Rohrstück 134 durch radiale Kanäle 225 im oberen Ende des Rohrstücks 134 bei geschlossener Ventilkugel 176 entsprechend der Darstellung in Fig. 18b in Verbindung steht. Über der Ventilkugel 176 besitzt die Schürze 198 des oberen Ventilgehäuseabschnitts 136 eine Anzahl radialer Kanäle 226, die eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal durch die Ventilanordnung und einem Ringraum 227 herstellen, der seinerseits durch einen Kanal 228 mit einem Raum 229 der Druckausgleichsvorrichtung 220 in Verbindung steht. Der Druckausgleichsraum 229 wird durch einen rohrförmigen Einsatz 230 gebildet, der in einer Bohrung 231 des Gehäuses 136 durch einen Verschluß- bzw. Abdichtungsstopfen 232 gehalten ist. Dichtungen 233 und 234 am Einsatz 230 liegen in der Bohrung 231 und einer reduzierten Bohrung 235 an. Ein Ventilelement 236 ist im Einsatz 230 auf- und abbeweglich und besitzt an seinem unteren Ende 237 eine Dichtung 238, die gleitbar im Einsatz 230 unter Einlaßkanälen 239 des Einsatzes anliegt, wobei letztere eine Verbindung zwischen dem Kanal 228 und dem Raum 229 herstellen, so daß dieser über der Dichtung 238 dem Strömungskanal durch das obere Ventilgehäuse 136a ausgesetzt ist. Am oberen Ende des Ventilelements 236 befindet sich ein Kopf 240, der an einem Sitz 241 unter dem Einfluß von Druck unter der Veniilkugel 176 zur Anlage bringbar ist, wobei der Druck dem Einlaßraum 242 über dem Kopf 240 durch den Kanal 223 und einen radialen Kanal 243 im Gehäuse 136 sowie Kanäle 244 im Einsatz 230 zugeführt wird. Eine Stange 245 erstreckt sich gleitbar nach unten durch das untere Ende des Einsatzes 230 und in die Bohrung 235 hinein, wobei eine Schraubenfeder 246 am Einsatz 230 und an einem einstellbaren Federsitz 247 an der Stange angreift, um eine nach unten gerichtete, den Kopf 240 gegen den Sitz 241 drückende Beaufschlagung hervorzurufen. In die Bohrung 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 führt ein Kanal 248, der mit dem Stcuermediumraum 195 der Absperrventileinrichtung in Verbindung steht.

Hieraus ist ersichtlich, daß, solange wie der Druckunterschied an der geschlossenen Ventilkugel 176 derart beschaffen ist, daß der Bohrlochdruck im Ausglcichsventilraum 242 und die Kraft der Feder 246 eine den Ventilkopf 240 auf seinem Sitz haltende Abwärtskraft hervorrufen, die die vom Steuermediumdruck in der Bohrung 235 hervorgerufene Aufwärtskraft übersteigt, keine Verbindung zwischen den Kanälen 221 und 228 unter bzw. über der Ventilkugcl 176 besteht. Wenn jedoch der Steuermediumdruck erhöht wird, um die Vcntilkugel 176 in Offenstcllung zu bewegen, wirkt der erhöhte Druck nach oben auf die wirksame Kolbenfläche am unleren Ende des Ausgleichsventilelements 236 und öffnet den Ausgleichsventilkopf 240, wodurch sich der Druck zwischen den unteren Kanälen 221 durch den Kanal 223, die Kanäle 243 und 244, die Ventilräume 242 und 229, die Kanäle 239 und dem oberen Ausplcichskuna! 228 ausgleicht.

Die wirksamen Flächen in der Druckausgleichsvorrichtung 220 und die Kraft der Feder 246 sind im Verhältnis zu der wirksamen Fläche der das Absperrventil betätigenden Kolbenabschnilts 187 der Hülse 185 so ausgewählt, daß sich zuerst die Druckausgleichsvor-

s richtung 220 öffnet und dadurch das Hauptabsperrelement 176 von der Wirkung des an diesem anstehenden Differenzdruckes entlastet.

Um zu gewährleisten, daß kein Rückstrom auftreten kann, wenn das Absperrventil 176 offen ist und die

ίο Bohrung durch dieses fließt, ist ein Rückstrom-Verhinderungsventil 223a zwischen dem Ausgleichsventilraum 242 und dem Kanal 223 vorgesehen.

Damit Steuermediumdruck beiden Ventilanordnungen Vl und V2 der Absperreinrichtung V, wie oben erwähnt, zugeführt werden kann, besitzt der Steuermediumdruckraum 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 des oberen Ventils Vl einen Kanal 235a, der zur Armatur 172 führt, die ihrerseits mit der unteren Ventilanordnung V2 in Verbindung steht.

Bei der Verwendung von Absperrventilen, wie der Ventilanordnung Vl und V2, um den Strom aus mehreren Bohrlochzonen zu steuern, kann es unter verschiedenen Umständen, z. B. bei einem Dichtungsversagen, vorkommen, daß eines oder mehrere der Absperrventile bei dem angewandten Steuermediumdruck nicht öffnen. In einem derartigen Fall kann es erforderlich sein, die Absperrventileinrichtung aus dem Bohrloch zu ziehen, um sie zu reparieren bzw. zu ersetzen. In der vorliegenden Vorrichtung sind jedoch Einrichtungen vorgesehen, durch die das Ventil V1 oder das Ventil V2 mechanisch geöffnet und in der Offenstellung verriegelt werden kann, um eine fortlaufende Förderung aus einer oder beiden Bohrloch/onen ZX und Z2 zu ermöglichen. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Vorrichtung die Verwendung eines llilfs- bzw. Sekundärabsperrventils, das in die in Offenstellung verriegelte Ventilanordnung Vl oder V2 eingelassen und dort verankert werden kann.

Wie aus den F i g. 18a und 18b ersichtlich, ist die I lüise 1% durch die Abscherschrauben 197 in eine einer oberen Anfangsstellung gehalten und wirkt mit dem Gehäuse 136 zur Bildung des Steuermediumdruckraums bzw. Ringraums 195 zusammen. Eine anfänglich gelöste Verriegelungseinrichtung 250 ist vorgesehen, durch die

die Hülse 1%, wenn sie nach unten verschoben wird, in der unteren Stellung verriegelt wird. Wenn die Hülse 1% nach unten verschoben ist, liegt sie an einer Schulter

251 der Hülse 185 an und verschiebt letztere nach unten, um die Ventilkugel 176 zu öffnen. Die Verriegelungsein-

richtung 250 weist einen elastisch zusammenziehbaren, geteilten Sperring 252 mit nach oben weisendem Sägezahnaußengewinde 253 auf. Unter dem Sperring

252 befindet sich ein Expander 254, der mit der Hülse 1% durch Schraubstifte 255 od. dgl. verbunden ist und

eine Expanderfläche 256 aufweist, die innerhalb des Sperrings 252 in Eingriff bringbar ist, um letzteren aufzuweiten, wenn er in Sperreingriff mit Innenzähnen 257 des Gehäuses 136 kommt.

Wie oben beschrieben, kann die Absperreinrichtung

V aus der Rohrhängevorrichtung TH entfernt werden, woraufhin die Rohrhänge Π und Ύ2 aus dem Bohrloch unter Verwendung des Ziehwerkzeugs RT entfernt werden. Letzteres ist in den Fi g. 29a und 29d in einem mit dem oberen Hndabschnitt 11 der Rohrhängcvorrich-

(i.s tung 7//verriegelten Zustand dargestellt und ist, wie die F i g. 31 a bis 3Id /.eigen, zum Lösen der Rohrhängevorrichtung TII betätigbar, so daß diese aus dem Bohrloch entfernt werden kann.

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Das Ziehwerkzeug RTumfaßt ein längliches Gehäuse 400, das bei 401 an seinem oberen Ende mit einem Einlaufstrang R 2 verschraubt ist. An seinem unteren Ende besitzt das Gehäuse 400 einen ringförmigen Träger 402, der an diesem drehbar durch eine Kugellageranordnung 403 gelagert ist und ein Paar Einsätze 404 trägt, die Strömungskanäle 405 bilden und innerhalb der entsprechenden Schalen bzw. Bohrungen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung in Dichtungseingriff gebracht werden können, wodurch ein Strömungsmedium nach unten durch den Einlaufstrang R 2 und das Gehäuse 400 des Ziehwerkzeugs in die Rohrstränge Tl und T2 zirkuliert werden kann. Der Träger 402 besitzt einen sich nach oben erstreckenden Hals 406, der drehbar das untere Ende des Gehäuses 400 aufnimmt. Eine Haltehülse 409, die bei 410 auf das Gehäuse 400 aufgeschraubt ist, ist in geeigneter Weise am Hals 406, z. B. durch eine in einen Längsschlitz 408 im Hals 406 hineinragende Schraube 407, festgelegt. Die Haltehülse 409 ist über der Gewindeverbindung 410 mit ao einem senkrecht verlaufenden Schlitz 411 versehen, in den ein Querkeil 412 hineinragt, der von dem massiven Ringbereich 413 einer Sperrhülse 414 getragen ist, die bei 415 mit einem Stützring 416 verbunden ist. Letzterer ist auf einem Flansch 417 eines Stützteils 418 abgestützt, das bei 419 auf das Gehäuse 400 aufgeschraubt ist. Die Sperrhülse 414 umfaßt mehrere sich nach unten erstreckende, über den Umfang verteilte, elastische Spannfinger 420 mit vorstehenden Ansätzen 421 an ihren unteren Enden, die unter dem Flansch 16 innerhalb des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung TH in Eingriff kommen können. Die Innenseite eines jeden Ansatzes 421 besitzt eine senkrecht verlaufende Fläche 422, die bei Betätigung des Ziehwerkzeugs RT mit einer senkrechten Gegenfläche 423 der Haltehülse 409 in Eingriff bringbar ist. Über dem Trägerring 416 befindet sich ein Federsitzring 424, an dem eine Schraubendruckfeder 425 anliegt, die an ihrem oberen Ende an einem Bund 426 anliegt, der durch Schrauben 427 an einem Stützring 428 befestigt ist. Der Bund 426 besitzt mehrere radiale Kanäle 429, die mit einem Ringraum 430 zwischen dem Bund 426 und dem Gehäuse 400 in Verbindung stehen, wobei der Ringraum 430 mit Kanälen 431 des Gehäuses 400 in Verbindung steht. Die Kanäle 431 führen in das Gehäuse 400, sind jedoch normalerweise durch eine Dichtungshülse 432 mit einer oberen Dichtung 433 und einer unteren Dichtung 434, die innerhalb des Gehäuses 400 liegen und die Kanäle 431 übergreifen, abgeschlossen. Diese Dichtungshülse 432 ist anfänglich in der in F i g. 29a gezeigten Stellung durch eine oder mehrere Abscherschrauben 435 gehalten und erstreckt sich innerhalb des Gehäuses 400 nach oben zu einer Stolle über einem oberen Satz radialer Kanäle 436, die unter einem Dichtungsring 437 angeordnet sind, der von der Dichtungshülse 432 getragen ist und im Gehäuse 400 anliegt. Zwischen den Dichtungen 433 und 437 der Dichtungshülse 432 ist diese, wie bei 438 gezeigt, längsgenutet, so daß, wenn die Hülse nach unten in die Stellung nach den F i g. 31a bis 31d verschoben ist, eine Verbindung zwischen den unteren Kanälen 431 und den oberen Kanälen 436 hergestellt ist.

Die Hülse 432 wird, wie oben erwähnt, mittels Strömungsmediumdruck nach unten verschoben, wenn eine in den Laufstrang R 2 eingeführte Kugel 439 an einem oberen Sitz 440 der Hülse 432 aufsitzt, um die zentrale Bohrung durch die Hülse zu schließen. Wenn die Hülse 432 nach unten geschoben ist, liegt deren oberes, eine Außenringdichtung 441 tragendes Ende in einem erweiterten Bohrungsbereich 442, der eine Verbindung zwischen dem Laufstrang R 2 und dem Inneren der Dichtungshülse 432 über Kanäle 443 am oberen Ende der Hülse 432 herstellt.

Auf dem Stützring 428 sitzt ein Packungsstützring 444, der eine nach oben gerichtete Packungsschale 445 mit einer mit der Bohrlochverrohrung C in Eingriff bringbaren Dichtungslippe 446 abstützt. Wenn sich das Ziehwerkzeug RT in dem in den F i g. 29a und 29b gezeigten Zustand befindet, kann der Ringraum zwischen dem Laufstrang R 2 und dem Werkzeuggehäuse 400 über der Packungsschale 445 mit Strömungsmedium gefüllt werden, um eine dem Lösen der Rohrhängevorrichtung entgegengerichtete Abwärtskraft aufzubringen; nachdem jedoch die Rohrhängevorrichtung gelöst worden ist, kann die Kugel 439 in den Laufstrang R 2 eingesetzt werden, um die Dichtungshülse 432 nach unten in die in den F i g. 31 a bis 31 d gezeigte Stellung für einen Ausgleich des Strömungsmediums an der Packungsschale 445 zu verschieben.

Zum Lösen der Rohrhängevorrichtung TH wird das Ziehwerkzeug RTin die Bohrlochverrohrung eingelassen, und der Querkeil 412 kommt mit der abwärtsgeneigten oberen Fläche 12 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung in Eingriff und wird in den senkrechten Schlitz 14 geführt, wodurch die Dichtungseinsätze 404 mit den Schalen bzw. Hülsen 19 des Gehäuses 10 ausgerichtet werden. Daraufhin bewirkt eine Drehung des Laufstrangs R 2 eine entsprechende Drehung des Gehäuses 400 des Ziehwerkzeugs relativ zum Trägerring 402, der durch die in die Schalen 19 eingreifenden Dichtungseinsätze stationär gehalten ist. Das Gehäuse 400 dreht auch relativ zum Querkeil 412, der undrehbar im Schlitz 14 der Rohrhängevorrichtung gehalten ist und somit die Haltehülse 409 gegen eine Drehung mit dem Gehäuse 400 sichert, so daß die Haltehülse 409 an der Gewindeverbindung 410 nach oben geschraubt wird, bis die Haltefläche 423 an der senkrechten Fläche 422 der Spannfingeransätze 421 entsprechend der Darstellung in Fig.31b angreift, wodurch die elastischen Spannfinger 420 gegen Einwärtsbiegung gehalten werden, so daß die Ansätze 421 zwangläufig für einen Eingriff unter dem Gehäuseflansch 16 der Rohrhängevorrichtung nach außen gehalten werden.

Daraufhin wird der Laufstrang R 2 nach oben gezogen, um einen aufwärtsgerichteten Zug auf das Gehäuse 10 der Rohrhängevovrichtung auszuüben, der das Bestreben hat, das obere Expanderstück 43 nach oben zu ziehen, um die Abfangkeile 46 und 47 zu lösen; jedoch ist ein Lösen der Abfangkeile zunächst ausgeschlossen, insofern als die mit dem Sperring 29 in Eingriff befindlichen Haltestangen 27 entsprechend der Darstellung in Fig.31c zwangläufig mit dem Unterteil 36 der Rohrhängevorrichtung verbunden sind, so daß, wie oben beschrieben, die Verankerungseinrichtung 34 in Verankerungseingriff mit der Verrohrung C gehalten wird. Jedoch bewirkt eine ausreichende aufwärtsgerichtete Belastung am Laufstrang R 2, daß der reduzierte Abschnitt 37 der Brechschraube 35 entsprechend der Darstellung in Fig.31d bricht, so daß sich das obere Expanderstück 43 in bezug auf das untere Expanderstück 56 nach oben bewegen kann und die Abfangkeile 46 und 47 zurückgezogen werden. Da das Brechen der Schraube 35 zum augenblicklicheil Lösen der Verankerungseinrichtung führt, während der Laufstrang R 2 unter beträchtlicher Spannung steht, bildet

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die im Ringraum über der Packungsschale 445 stehende Strömungsmediumsäule ein Kissen, das die im Laufstrang R 2 gespeicherte Energie absorbiert. Wenn die Kugel 439 durch den Laufstrang R 2 abgelassen und die Dichtungshülse 430 nach unten bewegt wird, um, wie oben beschrieben, einen Ausgleich des Strömungsmedi-

ums an der Packungsschale 445 herbeizuführen, können sodann die Rohrhängevorrichtung durch die Bohrlochverrohrung mittels des Ziehwerkzeugs RT hochgehoben und die Rohrstränge T1 und 72 aus dem Bohrloch gezogen werden.

Hierzu 19 Blatt Zeichnungen

Claims (36)

25 Patentansprüche:

1. Rohrhängevorrichtung zum Abstüt eines Rohrstrangs in einem verrohrten BohrkK.i, bestehend aus einem Gehäuse mit einem in Längsrichtung verlaufenden und mit dem Rohrstrang verbindbaren Mediumkanal sowie einer vom Gehäuse getragenen Verankerungseinrichtung mit Abfangkeilen, die mittels zumindest eines mit dem Gehäuse verbünde- ,₀ nen, gegen dieses verschieblichen Expanderstücks aus einer zurückgezogenen Stellung in Verankerungseingriff mit der Verrohrung aufweitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) und das ,₅ Expanderstück (56) aufeinander zu- und voneinander wegweisend gegeneinander verschieblich sind, wobei die Abfangkeile (46, 47) bei Bewegung des Gehäuses (10) und des Expanderstücks (56) aufeinander zu aufweitbar und bei Bewegung des Gehäuses und des Expanderstücks voneinander weg einziehbar sind, und daß das Gehäuse (10) und das Expanderstück (56) in der aufgeweiteten Stellung der Abfangkeile (46, 47) über ein lösbares Glied gehalten sind.

2. Setzwerkzeug für eine in einem verrohrten Bohrloch verankerbare, eine Aufnahme für das Setzwerkzeug aufweisende Rohrhängevorrichtung, mit einem langgestreckten rohrförmigen Gehäuse mit an seinem oberen Ende vorgesehenen Einrichtungen zur Verbindung mit einem Laufstrang, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (60) ein in Längsrichtung verschiebbares, langgestrecktes Innengehäuse (65) angeordnet ist, die Gehäuse (60, 65) eisten Druckraum (80) ausbildende Kolben (66,75) tragen, das Innengehäuse (65) einen axialen Strömungsmediumkanal und einen radialen Kanal (74) zwischen dem ersteren und dem Druckraum aufweist, dem radialen Kanal (74) eine Abdeckeinrichtung zugeordnet ist, das Außengehäuse (60) mit einem Teil der Rohrhängevorrichtung (TH) und das Innengehäuse (65) mit einem anderen, relativbewegbaren Teil der Rohrhängevorrichtung (TH) verbindbar ist und an das Innengehäuse (65) zumindest ein Strömungsrohr (93) nach unten anschließt, das einen mit dem axialen Kanal im Innengehäuse (65) in Verbindung stehenden Kanal aufweist.

3. Ziehwerkzeug zum Lösen und Aufziehen einer Rohrhängevorrichtung aus einem verrohrten Bohrloch, bestehend aus einem langgestreckten, rohrförmigen Gehäuse mit Einrichtungen an seinem oberen Ende zur Verbindung mit einem Laufstrang und mit einem axialen Strömungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Gehäuses (400) außermittig zumindest ein längsverlaufender, mit dem Gehäuse (400) in Verbindung stehender Strömungskanal (405) gebildet ist, seitlich vom Gehäuse (400) ein Querkeil (412) vorsteht und am Gehäuse (400) Sperrelemente vorgesehen sind, die mit der Rohrhängevorrichtung (TH) in Eingriff bringbar sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Setzwerkzeug (ST) durch Bewegung des Gehäuses (10) der Rohrhänge- <,₅ vorrichtung (TH) und des Expanderstücks (56) aufeinander zu bei aufgeweiteten Abfangkeilen (46, 47) der Verankerungseinrichtung (34) vom Gehäuse

₃₅

(i0) der Rohrhängevorrichtung lösbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) und das Expanderstück (56) mittels einer Stangenverbindung miteinander verbunden sind, die an einem Ende mit dem Gehäuse (10) oder dem Expanderstück (56) verbunden ist und am anderen Ende verschieblich in das Expanderstück (56) bzw. das Gehäuse (10) eingreift, und daß eine Sperreinrichtung zum Verriegeln der Stangenverbindung und des Gehäuses (10) bzw. des Expanderstücks (56), in das die Stangenverbindung verschiebbar eingreift, bei aufgeweiteten Abfangkeilen (46,47) vorgesehen ist.

6. Vorrichiung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Innengehäuse (65) des Setzwerkezeugs (ST) getragene Strömungsrohr (93) mit dem in Längsrichtung verlaufenden Mediumkanal (18) der Rohrhängevorrichtung (TH) zur Herstellung einer Strömungsverbindung kuppelbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsrohr (93) des Setzwerkzeugs (ST) in eine Büchse (19) der Rohrhängevor-1 ichiung (TH) einsetzbar und bei einem Lösen des Setzwerkezeugs von der das Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung und das Expanderstück (56) verschiebbar verbindenden Einrichtung außer Eingriffbringbarist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum gegeneinander gerichteten Beaufschlagen des Gehäuses (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) und des Expanderstücks (56) beim Lösen des Setzwerkzeuges (ST) für ein Aufrechterhalten des aufgeweiteten Zustands der Abfangkeile (46,47) der Verankerungseinrichtung (34).

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Setzwerkzeug (ST) mittels einer zerbrechbaren Verbindung und eines Gewindes (15) mit dem Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) verbindbar ist, die Gewindeverbindung bei Kupplung des Setzwerkzeuges vor der zerbrechbaren Verbindung mit dem Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar und nach Lösen der zerbrechbaren Verbindung für eine Trennung des Setzwerkzeugs vom Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung lösbar ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhängevorrichtung (TH) einen im Querkeil (412) des Ziehwerkzeugs (RT) zugeordneten, senkrechten Schlitz (14) zum Ausrichten des außermittigen Strömungskanals (405) des Ziehwerkzeugs mit dem außermittig angeordneten Mediumkanal (18) der Rohrhängevorrichtung, einen Gehäuseabschnitt (11) zur Aufnahme des Ziehwerkzeugs und eine Schulter (17) aufweist, mit der die Sperrelemente des Ziehwerkzeugs für dessen Verbindung mit der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das lösbare Glied, mittels dessen das Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) und das Expanderstück (56) in der aufgeweiteten Stellung der Abfangkeile (46, 47) gehalten sind, von einer Verbindungsschraube (35) mit einem Sollbrudiabschnitt (37) zwischen dem Ex-

23 37

panderstück (56) und dem Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung gebildet ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3 oder Anspruch 11, gekennzeichnet durth eine Packungsschale (445) am Ziehwerkzeuggehäuse (400), die mit der Verrohrung (C) zum Halten von Strömungsmedium zwischen dem Leitungsstrang (R2) und der Verrohrung als Widerstand gegen eine Aufwärtsbewegung des Ziehwerkzeugs (RT) und der Rohrhängevorrichtung (TH) beim Lösen des lösbaren Gliedes in Dichtungseingriff bringbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Gehäuses (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) eine Aufnahme für eine Absperreinrichtung (V) gebildet ist, die mit dem Mediumkanal (18) der Rohrhängevorrichtung verbindbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 13 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) der Rohrhängevorrichtung (TH) in einen oberen Gehäuseabschnitt und einen unteren Gehäuseabschnitt (36) unterteilt ist, zwischen denen sich die Stangenverbindung erstreckt.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbindung der Aufnahme mit der Absperreinrichtung (V) ein rohrförmiges Element (20) vorgesehen ist, cas mit dem oberen Gehäuseabschnitt der Rohrhängevorrichtung (TH) verbunden ist und sich gleitbar durch deren unteren Gehäuseabschnitt (36) erstreckt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangenverbindung mit dem unteren Gehäuseabschnitt (36) der Rohrhängevorrichtung (TH) verbunden ist und sich gleitbar durch deren oberen Gehäuseabschnitt und die Verankerungseinrichtung (34) erstreckt.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch mehrere axiale Strömungskanäle zwischen der Aufnahme für die Absperreinrichtung (V) und dem unteren Gehäuseabschnitt (36) der Rohrhängevorrichtung (TH).

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17 in Vsrbindung mit Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Gehäuseabschnitt der Rohrhängevorrichtung (TH) eine geneigte Führungsfläche und einen senkrecht verlaufenden Schlitz (14) aufweist, die gemeinsam eine Einrichtung zum Ausrichten der Absperreinrichtung (V) in bezug auf den Mediumkanal (18) bilden.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 14 oder einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtung (34) zusätzlich zu dem unteren Expanderstück (56) ein oberes, gleichfalls mit den Abfangkeilen (46, 47) verbundenes Expanderstück (43) umfaßt, wobei das obere Expanderstück (43) vom oberen Gehäuseabschnitt getragen und das untere Expanderstück (56) in Richtung auf das obere, bei einer Aufwärtsbewegung des unteren Gehäuseabschnitts (36) in Richtung auf den oberen Gehäuseabschnitt, verschiebbar ist, die Abfangkeil? (46, 47) zumindest drei in Längsrichtung mit Abstand angeordnete geneigte Flächen aufweisen, von dencii zumindest zwei gegenüber zumindest einer anderen der geneigten Flächen entgegengesetzt geneigt sind, eines der Expanderstücke (43) zumindest zwei in Längsrichtung mit Abstand angeordnete Expanderflächen

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20

40

45

5 s (46a, AAb) aufweist, die mit zumindest zwei geneigten Flächen der Abfangkeile (46,47) in Eingriff bringbar sind, und das andere Expanderstück (56) eine weitere Expanderfläche (AAc) aufweist, die mit der anderen geneigten Fläche der Abfangkeile (46,47) in Eingriff bringbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangkeile (46,47) Zähne (48) aufweisen, die in in Längsrichtung mit Abstand angeordneten, mit den Expanderflächen (46a, 46b, 46c; 47a, 47b, 47c) ausgerichteten Sätzen angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Expanderstücke (43, 56) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und die Abfangkeile (46, 47) einen im wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt aufweisen und an den vier Seiten der Expanderstükke angeordnet sind, wobei sich die Zähne (48) der Abfangkeile im wesentlichen in Umfangsrichtung ununterbrochen über die Abfangkeile erstrecken.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (V) mittels einer lösbaren Sperreinrichtung (125) mit dem oberen Gehäuseabschnitt der Rohrhänge vorrichtung (TH) verriegelbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Außen- und Innengehäuse (60, 65) des Setzwerkzeugs (ST) ein Längsschlitz (100) und ein in diesen eingreifendes Glied für ein Halten der Gehäuse in einer festen Relativausrichtung bei einer Bewegung des Innengehäuses (65) in Längsrichtung relativ zum Außengehäuse (60) vorgesehen sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 9 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß am Innen- und Außengehäuse (65, 60) des Setzwerkzeugs (ST) einander angeordnete, lösbare Sperrelemente vorgesehen sind, durch die die Gehäuse gegen relative Längsbewegung bei den Führungskanal (74) schließender Abdeckeinrichtung lösbar zu sichern sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung in ihrer den Führungskanal (74) schließenden Stellung die Sperrelemente des Innen- und Außengehäuses (65, 60) in gegenseitigem Eingriff hält.

26. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (60) mittels eines Gewindes (61) mit dem oberen Gehäuseabschnitt der Rohrhängevorrichtung (TH) und das Innengehäuse (65) mittels einer Verriegelungseinrichtung (84) mit der Stangenverbindung der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 4 bis 9 oder 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung von einer Hülse (105) gebildet ist, die im Kanal des Innengehäuses (65) längsverschieblich ist und einen Sitz (110) für ein in den Kanal einführbares Element zur Anlage auf dem Sitz für ein Verschieben der Hülse (105) unter Einfluß des Mediumdruckes aufweist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbaren Sperrelemente von einer Schulter (82a,)an einem der Gehäuse (60) und elastischen Spannfingern (81) am anderen Gehäuse (65) gebildet sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (400) des Ziehwerkzeugs (R T) radiale Kanäle (436,431,429) zwischen seinem Inneren und seinem Äußeren an in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Stellen und eine die radialen Kanäle normalerweise schließende und zur Herstellung einer Verbindung zwischen diesen Kanälen verschiebbare Abdeckeinrichtung aufweist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung von einer im Inneren des Gehäuses (400) längsverschiebbaren Dichtungshülse (432) gebildet und eine Einrichtung zum Verschieben der Dichtungshülse vorgesehen ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschieben der Dichtungshülse (432) von einem Sitz (440) an der Dichtungshülse gebildet ist, mit dem ein von dem durch den Kanal des Gehäuses (400) strömenden Medium getragenen Element zum Schließen des Kanals für ein Bewegen der Dichtungshülse unter dem Einfluß des Druckes des Strömungsmediums in Eingriff bringbar ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis

31, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung und das Gehäuse (400) eine normalerweise geschlossene Strömungsverbindung zwischen den radialen Kanälen (436,431) ausbilden.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis

32, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinrichtung und das Gehäuse (400) einen weiteren Durchgang für das Strömungsmedium in den Kanal im Gehäuse nach Bewegen der Abdeckeinrichtung aufweisen.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 29 bis 33 in Verbindung mit Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente von elastischen Spannfingern (420) gebildet sind, die mittels einer am Gehäuse (400) längsbewegbaren Haltehülse (409) mit der Schulter (17) der Rohrhängevorrichtung (TH)'m Verriegelungseingriff überführbar sind.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltehülse (409) eine Gewindeverbindung mit dem Gehäuse (400) aufweist und durch Eingriff des Querkeils (412) gegen eine Drehung mit dem Gehäuse bei dessen Drehung durch den Leitungsstrang festgelegt ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfinger (420) unter die Schulter (17) der Rohrhängevorrichtung (TH) anlegbare, vorstehende Ansätze (421) aufweisen, eine Federeinrichtung die Spannfinger (420) nach unten drückt und die Ansätze im Abstand von der Schulter (17) hält und die Haltehülse (409) mit den Ansätzen (421) für ein Verschieben der Spannfinger (420) nach oben zur Herstellung eines Eingriffs der Ansätze (421) mit der Schulter (17) in Eingriff bringbar ist.

gegen eine Aufwärtsbewegung in der Verrohrung verankerbar ist und auf einfache Weise mittels eines Setzwerkzeuges in die Verrohrung eingesetzt und mittels eines Ziehwerkzeuges aus der Verrohrung gelöst und gezogen werden kann sowie ein Setz- und ein Ziehwerkzeug für ein schnelles und sicheres Durchführen dieser Arbeiten zu schaffen.

Es ist bereits eine Rohrhängevorrichtung zum Abstützen eines Rohrstrangs in einem verrohrten Bohrloch bekannt (US-PS 30 02 564), die aus einem Gehäuse mit einem in Längsrichtung verlaufenden und mit dem Rohrstrang verbindbaren Mediumkanal sowie einer vom Gehäuse getragenen Verankerungseinrichtung mit Abfangkeilen besteht, die mittels zumindest ¹S eines mit dem Gehäuse verbundenen, gegen dieses verschieblichen Expanderstücks aus einer zurückgezogenen Stellung in Verankerungseingriff mit der Verrohrung aufweitbar sind.

Derartige Rohrhängevorrichtungen, bei denen die ¹^ Abfangkeile durch eine in bezug auf das Gehäuse von diesem fortgerichtete Verschiebung des Expanderstücks aus ihrer zurückgezogenen Stellung in den •Verankerungseingriff mit der Verrohrung aufgeweitet werden, sind in üblicher Weise durch ihren Veranke- *J rungseingriff mit der Verrohrung lediglich gegen eine Bewegung in einer Richtung gesichert, indem das Expanderstück durch das Gewicht des von der Rohrhängevorrichtung abgestützten Rohrstrangs nach unten gedrückt wird.

Ausgehend von einer Rohrhängevorrichtung der angegebenen Art ist die Rohrhängevorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Rohrhängevorrichtung und das Expanderstück aufeinander zu- und voneinander wegweisend gegeneinander verschieblich sind, wobei die Abfangkeile bei Bewegung des Gehäuses und des Expanderstücks aufeinander zu aufweitbar und bei Bewegung des Gehäuses und des Expanderstücks voneinander weg einziehbar sind, und daß das Gehäuse und das Expanderstück in der aufgeweiteten Stellung der Abfangkeile über ein lösbares Glied gehalten sind. Dadurch, daß bei dieser Ausgestaltung das Gehäuse der Rohrhängevorrichtung und das Expanderstück aufeinander zu- und voneinander wegweisend gegeneinander verschieblich und die Abfangkeile bei Bewegung des Gehäuses und des Expanderstücks aufeinander zu aufweitbar sind, ist neben der Festlegung der Rohrhängevorrichtung in der Verrohrung gegenüber einei Abwärtsbewegung durch das das Expanderstück nacr ⁵⁰ unten drückende Gewicht des Rohrstrangs in der Fällen, in denen der Bohrlochdruck die Tendenz hat, dii Rohrhängevorrichtung in der Verrohrung nach oben zi drücken, z. B. wenn die üblicherweise installierti Absperreinrichtung geschlossen ist, auch eine Sicheruni ⁵⁵ der Rohrhängevorrichtung gegenüber einer solchei Aufwärtsbewegung durch das die Abfangkeile mit de Verrohrung in Verankerungseingriff drückende Ex panderstück erreicht.