DE2343479C3

DE2343479C3 - Shut-off device for deep boreholes

Info

Publication number: DE2343479C3
Application number: DE19732343479
Authority: DE
Inventors: Talmadge Layne Houston Tex. Crowe (V.St.A.)
Original assignee: Baker Oil Tools Inc
Current assignee: Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Priority date: 1972-09-05
Filing date: 1973-08-29
Publication date: 1977-02-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperreinrichtung für Tiefbohrungen, mit mindestens einem ein langgestrecktes Ventilgehäuse mit einem sich durch dieses erstreckenden Strömungskanal aufweisenden Absperrventil, wobei das Ventilgehäuse an seinem oberen Ende mit einem sich nach oben erstreckenden Rohrstrang und an seinem unteren Ende mit einem sich nach unten erstreckenden Rohrstrang verbindbar ist, einem im Ventilgehäuse zwischen einer den Strömungskanal schließenden Schließstellung und einer den Strömungskanal öffnenden Offenstellung verschiebbaren Ventilelement und einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Ventilelements zwischen der Schließ- und der Offenstellung.The invention relates to a shut-off device for deep boreholes, with at least one elongated one Valve housing with a shut-off valve extending through this flow channel, the valve housing having an upwardly extending one at its upper end Pipe string and connectable at its lower end to a downwardly extending pipe string is, one in the valve housing between a closed position closing the flow channel and one the flow channel opening open position displaceable valve element and an actuating device for moving the valve element between the closed and open positions.

Eine derartige Absperreinrichtung bildet den Gegenstand der älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2337682.Such a shut-off device forms the subject of the earlier patent application according to German Offenlegungsschrift 2337682.

Beim Fördern von Strömungsmedien, z. B. von öl und/oder Gas, aus Bohrlöchern ist es üblich, automatisch schließende Absperr- bzw. Sicherheitsventile vorzusehen, die im Bohrloch angeordnet sind und durch einen Steuermediumdruck offengehalten werden. Die Ventile schließen automatisch, wenn der Steuermediumdruck absichtlich verringert wird, damit die Ventile schließen können, oder wenn an der Steueranlage am Bohrlochkopf oder an einer schwimmenden Plattform ein Schaden auftritt.When conveying flow media, e.g. B. of oil and / or gas, from boreholes, it is common to automatically to provide closing shut-off or safety valves, which are arranged in the borehole and be kept open by a control medium pressure. The valves close automatically when the Control medium pressure is intentionally reduced to allow the valves to close, or when on the control system damage occurs to the wellhead or a floating platform.

Derartige Ventile werden unter dem Bohrlochkopf und im Falle von Gewässerbohrungen unter der Gewässersohle in einer solchen, erforderlichen bzw. durch Regulierung festgesetzten, Tiefe eingesetzt, daß die Bohrungen im Falle eines durch Erdverschieburg oder Bodenabsenkung verursachten Bohrlochschadens geschlossen werden können, um den Verlust wertvoller Bohrmedien durch Ergießen ins Wasser sowie die Verunreinigung des Gewässers und der Küste zu vermeiden.Such valves are under the wellhead and, in the case of water boreholes, under the river bed used in such a depth that is required or determined by regulation the boreholes in the event of borehole damage caused by earth moving or subsidence can be inferred to the loss of valuable drilling media by pouring it into the water as well as the pollution of the water and the coast to avoid.

Eine große Anzahl von Bohrlöchern fördern ausA large number of wells are producing from

ίο mit Abstand voneinander angeordneten Bohrlochzonen durch gesonderte Förderrohrstränge, wobei ein Sicherheits- bzw. Absperrventil für jede Zone erforderlich ist. Da von Zeit zu Zeit verschiedene Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten durch die Rohrstränge ausgeführt werden müssen, ist es erwünscht, daß die Sicherheitsventile eine volle Bohrungsöffnung besitzen, die den Durchgang von Seilwerkzeugen durch die Sicherheitsventile ermöglicht. Andererseits ist es auch erwünscht, daß die Sicherheitsventile leicht aus demίο Borehole zones arranged at a distance from one another by separate conveyor pipe strings, whereby a safety or shut-off valve is required for each zone is. Since from time to time various maintenance and repair work through the pipelines must be carried out, it is desirable that the safety valves have a full bore opening, which allows rope tools to pass through the safety valves. On the other hand it is too it is desirable that the safety valves are easily removed from the

ao Bohrloch für eine Wartung oder Reparatur entfernt werden können. Zwar sind zum Einlassen in das Bohrloch, Festsetzen in einem Sitz an einem Seil und Apportieren am Seil geeignete Sicherheitsventile verhältnismäßig einfach einzulassen und zu apportieren,ao borehole removed for maintenance or repair can be. Admittedly, for getting into the borehole, getting stuck in a seat on a rope and Fetching suitable safety valves on the rope relatively easy to let in and fetch,

»5 ohne daß es nötig ist, den Rohrstrang aus dem Bohrloch zu ziehen, jedoch besitzen derartige Seilventile im allgemeinen keine volle Bohrungsöffnung, durch die Wartungs- und dergleichen Arbeiten durch den Förderrohrstrang hindurch vorgenommen werden können, insbesondere wenn das Bohrloch mit einem verhältnismäßig kleinen Gehäuse ausgekleidet ist, was auch einen kleinen Ventildurchmesser bedingt.“5 without the need to pull the tubing string out of the borehole to pull, however, such rope valves generally do not have a full bore opening through the maintenance and the like work are carried out through the production pipe string can, especially if the borehole is lined with a relatively small housing, what also requires a small valve diameter.

Ventile mit voller Bohrungsöffnung sind bislang in den Rohrsträngen zusammengebaut bzw. installiert und im Rohrstrang in das Bohrloch eingelassen worden. Bei einer Reparatur oder Wartung derartiger Rohrstrang-Sicherheitsventile ist es daher erforderlich, daß der gesamte Rohrstrang mindestens so weit, bis das Ventil zugänglich ist, hochgewunden wird.Valves with full bore openings have previously been assembled or installed in the pipe strings and run into the wellbore in the tubing string. When repairing or maintaining such Pipe string safety valves, it is therefore necessary that the entire pipe string at least as far as until the valve is accessible, is wound up.

Derartige Arbeiten gehen im allgemeinen mit einem Stillsetzen der Bohrung mit daraus resultierender Beschädigung der Förderformation einher und bedingen die Verwendung schwerer Hebeeinrichtungen zum Anheben eines gesamten Rohrstrangs, der mehrere Tausend Fuß lang sein kann.Such work generally involves shutting down the bore with the resulting damage the conveying formation and require the use of heavy lifting equipment for Lifting an entire pipe string that can be several thousand feet long.

Zusätzlich ist bei einer mit einem Gehäuse verhältnismäßig kleinen Durchmessers ausgekleideten Gewässerbohrung die Größe der Rohrventile, die in das Bohrloch am Strang wie auch am Seil eingelassen werden können, entsprechend beschränkt.In addition, there is a water borehole lined with a housing with a relatively small diameter the size of the pipe valves that are lowered into the wellbore on the string as well as on the rope can be limited accordingly.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung, durch die eine Ein- oder Mehrfach-Sicherheits- bzw. Absperreinrichtung, vorzugsweise für zwei oder mehrere Rohrstränge auf einfache Weise in einem aus mehreren Zonen fördernden Bohrloch verwendet werden kann.The invention aims to create a device through which a single or multiple safety or shut-off device, preferably for two or more pipe runs in a simple manner in one multi-zone producing borehole can be used.

Die Erfindung sieht insbesondere eine Zweifachoder Mehrfach-Sicherheits- bzw. Absperreinrichtung vor, die in das Bohrloch eingelassen und in eine Rohrhängevorrichtung eingesetzt werden kann, die das größere Gewicht der sich nach unten erstreckenden Förderrohrstränge in einem Mehrzonenbohrloch trägt und die einen Sitz für eine abnehmbare Mehrfach-Absperreinrichtung schafft. Somit kann ein verhältnismäßig leichtes Hebezeug zum Einlassen und Apportieren der Absperreinrichtung verwendet werden, während der Einsatz kostspieliger Aufzüge nicht erforderlich ist.The invention provides in particular a double or multiple safety or shut-off device that can be embedded in the borehole and inserted into a pipe hanger that supports the carries greater weight of downwardly extending production tubing strings in a multi-zone wellbore and which provides a seat for a removable multiple gate valve. Thus, a relative light lifting gear can be used to let in and retrieve the shut-off device, while the use of expensive elevators is not required.

Zu diesem Zweck wird die Rohrhängevorrichtung mit den von dieser sich nach unten erstreckenden Förderrohrsträngen für mehrere Bohrlochzonen an einem Lauf- bzw. Einsetzwerkzeug in das Bohrlochgehäuse auf eine gewünschte Tiefe, z. B. eine vorgeschriebene Tiefe unter der Gewässersohle im Falle einer Gewässerbohrung, eingelassen. Die Rohrhängevorrichtung wird im Bohrlochgehäuse verankert und das Einsetzwerkzeug von der Rohrhängevorrichtung gelöst und aus dem Bohrloch entfernt. Die Rohrhängevorrichtung schafft einen Sitz für eine Mehrfach-Absperreinrichtung, die in das Bohrloch an einer oberen Verlängerung der Förderrohre eingelassen und in die Rohrhängevorrichtung eingesetzt wird, wobei die Bohrlochrohre unter der Rohrhängevorrichtung mit den Rohren über derselben in Verbindung stehen. Zum öffnen der jeweiligen Absperrventile wird ein Steuermedium zugeführt, jedoch schließen die Absperrventile im Falle einer entsprechenden Verringerung des Steuermediumdrucks automatisch, um den Strom des Fördermediums abzusperren.For this purpose, the pipe suspension device with the conveyor pipe strings extending downward from it for several borehole zones on a running or insertion tool in the borehole housing to a desired depth, e.g. B. a prescribed depth under the river bed in the case of a water borehole, let in. The pipe hanger is anchored in the borehole housing and so is the insertion tool detached from the pipe hanger and removed from the wellbore. The pipe hanger creates a seat for a multiple valve inserted into the wellbore at an upper extension of the conveyor pipes is let in and inserted into the pipe hanger, the Well pipes under the pipe hanger are in communication with the pipes above the same. A control medium is supplied to open the respective shut-off valves, but the shut-off valves close in the case of a corresponding reduction in the control medium pressure automatically to the Shut off the flow of the pumped medium.

Wenn es von Zeit zu Zeit erforderlich wird, die Förderrohre unter der Rohrhängevorrichtung aus dem Bohrloch zur Durchführung verschiedener Arbeiten aufzuholen, z. B. Weiterbohren, Neuzementierung od. dgl., kann die Rohrhängevorrichtung nach Entfernen der Absperreinrichtung aus dem Bohrloch herausgeholt werden. Zu diesem Zweck besitzt die Absperreinrichtung eine Verankerungseinrichtung, die mit der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar und von dieser lösbar sowie durch Drehung eines der Rohrstränge betätigbar ist. Die Rohrhängevorrichtung kann ein Zieh- bzw. Apportierwerkzeug aufnehmen, das in das Bohrloch und in die Rohrhängevorrichtung eingelassen werden kann, um mit letzterer in Eingriff zu kommen und sie zusammen mit den Förderrohren unter die Rohrhängevorrichtung aus dem Bohrloch zu ziehen.If it becomes necessary from time to time, the delivery pipes under the pipe hanger from the borehole to carry out various work to catch up, e.g. B. Further drilling, new cementing or the like. The pipe hanger can be removed after removal the shut-off device can be removed from the borehole. The shut-off device is designed for this purpose an anchoring device engageable with the pipe hanger and is detachable from this and can be actuated by rotating one of the pipe strings. The pipe hanger can accommodate a pulling or retrieving tool that goes into the borehole and into the pipe hanger can be let in to come into engagement with the latter and put them together with the conveyor pipes under the pipe hanger from the borehole.

Der Gesamtdurchmesser bzw. die Größe der jeweiligen Ventilgehäuse von Sicherheitsventilen der hier behandelten Art ist durch den verfügbaren Raum innerhalb des Bohrlochgehäuses begrenzt. Daher stehen bislang Mehrfach-Sicherheitsventile mit voller Bohrungsöffnung für bestimmte Bohrlöcher mit verhältnismäßig kleinem Gehäuse nicht zur Verfügung. Beschränkungen in der Gesamtgröße der öffnung durch das Ventil machen das Ausführen von Arbeiten unter Wasser im Bohrloch durch das Sicherheitsventil hindurch zu einem Problem.The overall diameter or the size of the respective valve housing of the safety valves here treated type is limited by the available space within the well casing. Hence stand so far multiple safety valves with full bore opening for certain boreholes with relatively small housing not available. Restrictions in the overall size of the opening through the valve make performing submerged work in the well through the safety valve to a problem.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und erreicht dies ausgehend von einer Absperreinrichtung der eingangs angegebenen Art im wesentlichen dadurch, daß das Ventilgehäuse eine in den Strömungskanal führende seitliche öffnung mit einem Verschluß aufweist und im Ventilgehäuse und am Verschluß eine Einrichtung für ein verschiebbares Abstützen des Ventilelements für dessen Bewegung zwischen der Schließ- und der Offenstellung vorgesehen ist Hierdurch ist die öffnung durch das Ventilelement bzw. vorzugsweise eine Ventilkugel größer, und Unterwasserarbeiten können durch das in Offenstellung befindliche Kugelventil hindurch ausgeführt werden, da die Ventilkugel durch die seitliche öffnung in das Ventilgehäuse eingesetzt and durch den Verschluß an seinem Platz gehalten werden kann. Mehrere Kugelventile sind in Längsrichtung versetzt, um einen Abstand für die Verschlüsse zu bilden, welche eine Abstützung bzw. Führung für die jeweiligen Rohrstränge bilden, die nach oben zum Bohrloch führen.The invention provides a remedy here and achieves this on the basis of a shut-off device of the initially introduced specified type essentially in that the valve housing leads into the flow channel has a lateral opening with a closure and a device in the valve housing and on the closure for a slidable support of the valve element for its movement between the closing and the Open position is provided This creates the opening by the valve element or preferably a valve ball larger, and can work underwater be carried out through the ball valve in the open position, since the valve ball through the side opening is inserted into the valve housing and held in place by the closure can be. Several ball valves are staggered lengthways to allow clearance for the closures to form, which form a support or guide for the respective pipe strings, which after lead up to the borehole.

Das Kugelventil nach der Erfindung kann durch ein auf den Diuck eines Steuermediums ansprechendes rohrförmiges Element in die Offenstellung bewegt werden. Hierbei kann die wirksame, auf das Steuermedium ansprechende Fläche des rohrförmigen Elements durch eine zweite Hülse verringert werden, die einen vergrößerten, auf das Bohrlochmedium ansprechenden Flächenbereich aufweist, um ein SchließenThe ball valve according to the invention can by a moved to the pressure of a control medium responsive tubular element into the open position will. Here, the effective area of the tubular element that responds to the control medium be reduced by a second sleeve, which is an enlarged, responsive to the borehole media Has surface area to a closing

»o des Kugelventils zu ermöglichen. Somit kann die Ventilanordnung in beträchtlicher Tiefe im Bohrloch angeordnet werden, und der hydrostatische Druck des Steuermediums öffnet das Kugelventil nicht beim Fehlen eines beträchtlichen Bohrlochmediumdrucks,»O to enable the ball valve. Thus, the valve arrangement be placed at a considerable depth in the borehole, and the hydrostatic pressure of the Control medium, the ball valve does not open in the absence of significant borehole medium pressure,

'S der im Sinne eines Schließens des Kugelventils wirkt.It's in the sense of closing the ball valve works.

Wenn das Ventil durch den Bohrlochmediumdruck geschlossen wird und daher ein beträchtlicher Differenzdruck am Ventil herrscht, der dieses geschlossenWhen the valve is closed by the well media pressure and therefore a significant differential pressure there is a valve that closes it

»ο hält, würde die Verschiebekraft zum öffnen des Ventils für gewöhnlich auf Grund starker Reibung sehr groß sein, und es könnten Schaden an den Ventilbetätigungs- und Dichtungseinrichtungen auftreten. Bei dem vorliegenden Ventil ist jedoch eine Verbindung»Ο holds, would be the displacement force to open the valve usually very large due to high friction and damage to the valve actuation and sealing devices occur. In the present valve, however, there is a connection

as mit verlorener Bewegung zwischen der Ventilkugelabstützung und der Dreheinrichtung sowie der Ventilkugel vorgesehen, wodurch die Dichtungseinrichtungen geschützt werden. Zusätzlich kann das Ventil eine By-pass-Ventileinrichtung aufweisen, wodurch der Differenzdruck an der Ventilkugel ausgeglichen wird, bevor das Ventil in die Offenstellung gebracht wird. Wenn das Ausgleichsventil und das Kugelventil bei Mediumzirkulierung offengehalten werden, kann kein Medium durch den By-pass-Kanal aus dem Bohrloch strömen, der Fremdmaterialien aufweisen könnte, die den Betrieb des By-pass-Ventils stören könnten.as with lost movement between the valve ball support and the rotating device and the valve ball are provided, whereby the sealing devices to be protected. In addition, the valve can have a by-pass valve device, whereby the Differential pressure at the valve ball is compensated for before the valve is brought into the open position. If the equalizing valve and the ball valve are kept open while the medium is circulating, no Medium flowing through the by-pass channel from the borehole, which could contain foreign materials, the could interfere with the operation of the by-pass valve.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestelltenFurther features and advantages of the invention emerge from the claims; in the following Description of one shown in the drawing

Ausführungsbeispiel ist die Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigtEmbodiment is explained the invention. In the Drawing shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zweifach-Absperreinrichtung, die in einer Rohrhängevorrichtung installiert ist, weiche in einem sich durch einen senkrechten Abstand untereinander aufweisende fördernde Bohrlochzonen erstreckenden Bohrlochgehäuse verankert ist, wobei die Bohrlochzonen durch Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackungen voneinander getrennt sind und Strömungsmedium durch ein Paar Förderrohrstränge fördern,Fig. 1 is a schematic representation of a double shut-off device, which is installed in a pipe hanger, soft in one through a vertical spacing from one another having promoting borehole zones extending borehole casing is anchored, with the wellbore zones separated by gland packing are separated and convey the flow medium through a pair of conveyor pipe strings,

Fig. 2a, 2b, 2c und 2d zusammen eine Ansicht mit einigen abgebrochen dargestellten Teilen, in der die Unterwasser-Absperreinrichtung in der Rohrhängevorrichtung eingesetzt ist und wobei die Fig. 2b bis2a, 2b, 2c and 2d together with a view some parts shown broken off, in which the underwater shut-off device in the pipe suspension device is used and wherein the Fig. 2b to

2dfortlaufende Verlängerungen der Fig. 2a nach unten darstellen,2d continuous downward extensions of FIG. 2a represent,

Fig. 3 eine teilweise nach der Linie 3-3 der Fig. 2d geschnittene Ansicht,Fig. 3 is a partially along the line 3-3 of Fig. 2d sectional view,

Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2b;FIG. 4 shows a horizontal section along the line 4-4 of FIG. 2b;

Fig. S einen Horizontalschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2d,Fig. S is a horizontal section along the line 5-5 of Fig. 2d,

Fig. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 2d,Fig. 6 is a horizontal section along the line 6-6 of Fig. 2d,

Fig. 7 einen Horizontalschnitt nach der linie 7-7 der Fig. 2a,Fig. 7 is a horizontal section along the line 7-7 of Fig. 2a,

Fig. 8 eines Horizontalschnitt nach der linie 8-8 der Fig. 2b,Fig. 8 is a horizontal section along the line 8-8 of Fig. 2b,

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Fig. 9a und 9b zusammen einen Vertikalschnitt durch eine der Unterwasser-Ventilanordnungen nach der Linie 9-9der Fig. 7, wobei die Fig. 9beine untere Verlängerung der Fig. 9a darstellt und das Ventil in der normalen Schließstellung gezeigt ist,9a and 9b together show a vertical section through one of the underwater valve arrangements according to FIG the line 9-9 of Fig. 7, with Fig. 9b a lower Is an extension of Fig. 9a and the valve is shown in the normal closed position,

Fig. 10a und 10b zusammen eine im wesentlichen den Fig. 9a und 9b entsprechenden Schnitt, bei dem jedoch die Ventilanordnung in der Offenstellung gezeigt ist,FIGS. 10a and 10b together show a section essentially corresponding to FIGS. 9a and 9b, in which however the valve assembly is shown in the open position

Fig. 11 einen Horizontalschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 9a,11 shows a horizontal section along the line 11-11 of FIG. 9a,

Fig. 12 einen Horizontalschnitt nach der Linie 12-12 der Fig. 9a,Fig. 12 is a horizontal section along the line 12-12 of Fig. 9a,

Fig. 13 einen horizontalen Detailschnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 9b,13 shows a horizontal detail section along the line 13-13 in FIG. 9b,

Fig. 14 einen vertikalen Detailschnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 7,FIG. 14 shows a vertical detail section along the line 14-14 of FIG. 7,

Fig. 15 eine perspektivische Detailansicht in Explosivdarstellung, die eine typische Ventilkugel und ein abnehmbares Seitenverschluß- und Ventilabstützelement zeigt,15 shows a detailed perspective view in an exploded view, a typical valve ball and removable side lock and valve support member indicates,

Fig. 16 eine teilweise geschnittene Detailansicht, in der die Ventilkugel in Schließstellung gezeigt ist,16 shows a partially sectioned detailed view in which the valve ball is shown in the closed position,

Fig. 17 eine im wesentlichen der Fig. 16 entsprechende Ansicht, bei der jedoch die Ventilkugel in Längsrichtung nach unten außer Eingriff mit der elastischen Dichtung verschoben, jedoch vor Drehung zur Offenstellung gezeigt ist,FIG. 17 is a view essentially corresponding to FIG. 16, but in which the valve ball in FIG Moved longitudinally downward out of engagement with the resilient seal, but prior to rotation is shown for the open position,

Fig. 18 eine den Fig. 16 und 17 ensprechende Ansicht, in der die Ventilkugel in Richtung auf die Offenstellung gedreht gezeigt ist,18 shows a view corresponding to FIGS. 16 and 17, in which the valve ball is in the direction of the open position is shown rotated,

Fig. 19 eine den Fig. 16 bis 18 entsprechende Ansicht, bei der jedoch die Ventilkugel in der vollen Offenstellung gezeigt ist.19 shows a view corresponding to FIGS. 16 to 18, however, in which the valve ball is shown in the fully open position.

Wie zunächst aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Bohrloch W unterhalb des Meeresbodens F durch einen senkrechten Abstand untereinander aufweisende Strömungsmedium fördernde Zonen Zl und Zl nach unten ins Erdreich. In das Bohrloch ist ein Gehäuse C eingesetzt, wobei Perforationen P im Gehäuse eine Verbindung zwischen den Förderzonen Zl und Z2 und dem Gehäuse C herstellen. In das Gehäuse C ist eine obere Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackung Pl oberhalb der Förderzone Zl eingesetzt, während eine untere Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackung Pl im Gehäuse zwischen den Förderzonen Zl und Z2 vorgesehen ist. Ein erster Förderrohrstrang 71 erstreckt sich durch die Dichtungspackung Pl und mündet unterhalb derselben in das Bohrlochgehäuse für eine Verbindung mit der Förderzone Zl, während sich ein zweiter Förderrohrstrang Tl nach unten durch die obere Dichtungspackung Pl und weiter durch die untere Dichtungspackung P2 in das Bohrlochgehäuse unterhalb derselben für eine Verbindung mit der Förderzone Zl erstreckt. Die Rohrstränge Tl und Tl können sich mehrere Tausend Fuß nach unten in das Bohrlochgehäuse zu den Dichtungspackungen Pl und Pl erstrecken and sind in eine Rohrhängevorrichtung TH eingehängt, die im Bohrlochgehäuse festgesetzt bzw. verankert ist und einen Sitz für eine Absperreinrichtung V bSdet, die zwei Absperrventile Fl und Vl für die entsprechenden Rohrstränge Hand 72aufweist. Die Rohrhängevorrichtung TH und die Abwehreinrichtung V sind unterhalb des Meeresbodens bzw. der Sohle eines Gewässers in einer gewünschten bzw. erforderlichen Tiefe von etwa 500 bis 1000 Fuß, gegebenenfalls mehr oder weniger, angeordnet Das Bohrlochgehäuse C erstreckt sich nach oben durch das Gewässer zu einer Förderplattform bzw. einem Kahn PP, wie es schematisch veranschaulicht ist. Die Bohrung kann jedoch in bekannter Weise am Meeresboden komplettiert werden, wobei eine Anzahl zusätzlicher Gehäuse (nicht dargestellt) in Bohrlöcher größeren Durchmessers eingesetzt sein können und das Gehäuse C von einer an der Gewässersohle angeordneten Gehäusehängevorrichtung gehalten sein kann, in welchem FallAs can initially be seen from FIG. 1, a borehole W extends below the sea floor F through zones Zl and Zl which are perpendicular to one another and which convey flow mediums, down into the ground. A housing C is inserted into the borehole, with perforations P in the housing establishing a connection between the production zones Z1 and Z2 and the housing C. In the housing C, an upper packing or gland packing P1 is inserted above the conveying zone Zl, while a lower packing or gland packing P1 is provided in the housing between the conveying zones Zl and Z2. A first production tubing string 71 extends through the packing Pl and opens below it into the well casing for a connection with the production zone Zl, while a second production pipe string Tl runs down through the upper packing Pl and further through the lower packing P2 into the well casing below the same for a connection with the conveyor zone Zl extends. The pipe strings Tl and Tl can extend several thousand feet down into the borehole housing to the packings Pl and Pl and are suspended in a pipe hanging device TH which is fixed or anchored in the borehole housing and a seat for a shut-off device V bSdet, the two shut-off valves Fl and Vl has hand 72 for the respective tubing strings. The pipe suspension device TH and the deterrent device V are arranged below the sea floor or the bottom of a body of water at a desired or required depth of about 500 to 1000 feet, possibly more or less. The borehole housing C extends up through the body of water to a production platform or a Kahn PP, as shown schematically. The borehole can, however, be completed on the seabed in a known manner, in which case a number of additional housings (not shown) can be inserted into larger diameter boreholes and the housing C can be held by a housing hanging device arranged on the bottom of the water, in which case

ίο eine Verbindungsleitung oder ein anderes Gehäuse (nicht dargestellt) zur Förderplattform PP führen kann. In jedem Fall erstrecken sich obere Förderrohrstränge 73 und 74 von dem entsprechenden Ventil Vl bzw. Vl der Absperreinrichtung Knach oben und sind mit den üblichen Christbäumen CT auf der Plattform PP verbunden, wodurch der Strom von Bohrmedien aus den Bohrlochzonen Zl und Z2 gesteuert oder manuell abgeschaltet werden kann. Zum Abführen der Bohrmedien vom Christbaum zu geeignetenίο a connecting line or another housing (not shown) can lead to the conveyor platform PP. In any case, upper production tubing strings 73 and 74 extend from the corresponding valve Vl and Vl of the shut-off device Knach up and are connected to the usual Christmas trees CT on the platform PP , whereby the flow of drilling media from the borehole zones Zl and Z2 is controlled or switched off manually can be. Suitable for discharging the drilling media from the Christmas tree

»° Behältern bzw. Tanks (nicht dargestellt) sind Strömungsleitungen FL vorgesehen. Flow lines FL are provided for containers or tanks (not shown).

Die Unterwasserventile Vl und Vl, die normalerweise geschlossen sind, können zur Ermöglichung eines Strömens der Fördermedien durch diese mittelsThe underwater valves Vl and Vl, which are normally closed, can be used to enable the media to flow through them

»5 eines Steuermediumdrucks offengehalten werden, der durch eine Steuermediumleitung CF oder durch ein Paar derartiger Leitungen von einer Steuermediumdruckquelle CP zugeführt werden kann. Solange der Steuermediumdruck derart bemessen ist, daß die Unterwasserventile Vl und Vl offengehalten werden, können Bohrmedien aus den Zonen Zl und Z2 in die entsprechenden Strömungsleitungen FL strömen; wenn es jedoch aus irgendeinem Grund beabsichtigt ist, eines der beiden Absperrventile Vl, V2 zu schlie-Ben, oder im Falle einer Beschädigung der Steuermediumleitung, kann der Steuermediumdruck so reduziert werden, daß die Unterwasserventüe Vl und Vl automatisch geschlossen werden, wodurch die Bohrung an einer Stelle unterhalb des Meeresbodens zur Verhinderung eines fortdauernden Mediumstroms geschlossen wird.»5 of a control medium pressure are kept open, which can be supplied through a control medium line CF or through a pair of such lines from a control medium pressure source CP. As long as the control medium pressure is such that the underwater valves Vl and Vl are kept open, drilling media can flow from the zones Zl and Z2 into the corresponding flow lines FL ; However, if it is intended for any reason to close one of the two shut-off valves Vl, V2, or in the event of damage to the control medium line, the control medium pressure can be reduced so that the underwater valves Vl and Vl are automatically closed, whereby the bore is connected a point below the sea floor to prevent a continuous flow of medium is closed.

Die Rohrhängevorrichtung TH und die Rohrstränge 71 und Tl können von der Plattform PP durch das Bohrlochgehäuse C an einem Laufwerkzeug nach unten abgelassen werden, wie es ausführlich in der älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2337778 beschrieben ist, woraufhin die Absperreinrichtung V durch das Bohrlochgehäuse C in die Rohrhängevorrichtung TH »n denThe pipe suspension device TH and the pipe strings 71 and Tl can be lowered from the platform PP through the borehole housing C on a running tool, as is described in detail in the earlier patent application according to the German laid-open specification 2337778, whereupon the shut-off device V through the borehole housing C in the pipe suspension device TH »n den

oberen Rohrsträngen 73 und Γ4 abgelassen werden kann. In gleicher Weise kann die Absperreinrichtung V aus der Rohrhängevorrichtung TH aufgeholt werden, so daß es unter normalen, eine Reparatur oder eine Wartung der Unterwasser-Absperremrichtung V erfordernden Umständen nicht nötig ist, den gesamten Doppelrohrstrang Ti, Ti. hochzuziehen, wie es bislang üblich war. Da nur die verhältnismäßig kurzen oberen Rohrstränge 73 und TA aus dem Bohrloch zum Entfernen der Absperreinrichtung V gezogen zu werden brauchen und die wesentlich längeren Rohrstränge 71 und 72 im Bohrloch verbleiben, braucht die Plattform PP nicht mit Hochleistungshebevorrichtungen ausgerüstet zu sein. Statt dessen kann die Plattform PP einfach mit einem Kebezeug geringer Leistung oder einem Hebegalgen versehen sein. Zusätzlich können die Rohrstränge 71 und 72 an oder unter der Rohrhängevorrichtung TH durch Stopfen od. dgl. abgeschlossen werden, um soupper pipe strings 73 and Γ4 can be drained. In the same way, the shut-off device V can be caught up from the pipe suspension device TH , so that under normal circumstances requiring repair or maintenance of the underwater shut-off device V it is not necessary to pull up the entire double pipe string Ti, Ti . Since only the relatively short upper tubing strings 73 and TA need to be pulled out of the borehole to remove the shut-off device V and the much longer tubing strings 71 and 72 remain in the borehole, the platform PP does not need to be equipped with high-performance lifting devices. Instead, the platform PP can simply be provided with a low-power hoist or a lifting boom. In addition, the pipe strings 71 and 72 can be closed on or under the pipe suspension device TH by plugs or the like

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eine Wartung oder Reparatur der Ventile Vl und Vl, ohne die Bohrung stillegen zu müssen, zu ermöglichen. maintenance or repair of the valves Vl and Vl without having to shut down the bore to enable.

Wie die Fig. l,2d und 5 zeigen, umfaßt die Rohrhängevorrichtung TH einen Gehäuseabschnitt 10 mit einem sich nach oben erstreckenden rohrförmigen Führungsabschnitt 11, dessen obere Endkante 12 von einem Scheitel 13 in entgegengesetzten Richtungen bogenförmig nach unten zu einem senkrechten SchlitzAs FIGS. 1, 2d and 5 show, the pipe hanging device TH comprises a housing portion 10 with an upwardly extending tubular guide portion 11, the upper end edge 12 of which from an apex 13 in opposite directions arcuately downward to a vertical slot

14 an der dem Scheitel 13 diametral gegenüberliegenden Seite des Führungsabschnitts 11 verläuft. Innen am Führungsabschnitt 11 zwischen dem unteren Ende des Schlitzes 14 und dem Gehäuseabschnitt 10 befindet sich ein Gewinde 15, mit dem ein Laufwerkzeug verbunden werden kann. Unter dem Innengewinde14 runs on the side of the guide section 11 diametrically opposite the apex 13 . On the inside of the guide section 11 between the lower end of the slot 14 and the housing section 10 there is a thread 15 to which a running gear can be connected. Under the internal thread

15 befindet sich ein Innenflansch 16, der eine nach unten weisende Schulter 17 zum Verankern der Absperreinrichtung binder Rohrhängevorrichtung TH bildet.15 there is an inner flange 16 which forms a downwardly facing shoulder 17 for anchoring the shut-off device binder pipe suspension device TH .

Vom Führungsabschnitt 11 erstreckt sich ein Paar diametral mit Abstand angeordneter Strömungskanäle 18, 18 nach unten in den Gehäuseabschnitt 10. Am oberen Ende der Strömungskanäle 18, 18 befindet sich jeweils eine zylindrische Aufnahme bzw. Hülse 19. Am unteren Ende des Gehäuseabschnitts 10 sind die Rohrstränge 71 und Tl in Verbindung mit dem entsprechenden Kanal 18 angeschlossen.From the guide section 11 , a pair of diametrically spaced flow channels 18, 18 extend downward into the housing section 10. At the upper end of the flow channels 18, 18 there is a cylindrical receptacle or sleeve 19 71 and T1 connected in connection with the corresponding channel 18 .

Eine Verankerungseinrichtung 34 für die Rohrhängevorrichtung kann nach der älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2337778 ausgeführt sein und umfaßt geeignete Abfangkeile 46 und 47, die aufweitbar sind, um in Verankerungseingriff mit dem Bohrlochgehäuse C zu gelangen. An anchoring device 34 for the pipe hanging device can be designed according to the earlier patent application in accordance with the German laid-open specification 2337778 and comprises suitable slips 46 and 47 which are expandable in order to come into anchoring engagement with the borehole housing C.

Wenn das Laufwerkzeug aus dem Bohrlochgehäusc entfernt worden ist, befindet sich die Rohrhängevorrichtung in einem zur Aufnahme der Zweifach-Absperreinrichtung V geeigneten Zustand (Fig. 2a bis 2d).When the running gear has been removed from the borehole housing, the pipe suspension device is in a state suitable for receiving the double shut-off device V (FIGS. 2a to 2d).

Die Zweifach-Absperreinrichtung V umfaßt nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Paar von Ventilen Vl und Vl, da die veranschaulichte Vorrichtung bei der Förderung aus einem Paar von Bohrlochzonen Zl und Zl Anwendung findet; es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch bei im Zusammenhang mit der Förderung aus mehr oder weniger als zwei Bohrlochzonen verwendeten Absperreinrichtungen anwendbar ist.The double shut-off device V comprises according to the illustrated embodiment a pair of valves Vl and Vl, since the illustrated device is used in the production from a pair of borehole zones Zl and Zl ; it goes without saying, however, that the invention can also be applied to shut-off devices used in connection with the production from more or less than two borehole zones.

Wie die Fig. 2d und 3 zeigen, kann die Absperreinrichtung V an ihrem unteren Ende im oberen Gehäuseabschnitt 11 der Rohrhänge vorrichtung aufgenommen und durch eine lösbare Sperreinrichtung 125 unter dem Innenflansch 16 des Gehäuseabschnitts 11 in ihrer Stellung verriegelt werden. An diametral mit Abstand angeordneten Stellen ir einem Kreuzkopf 126 der Sperreinrichtung 125 besitzt diese längliche, sich seitlich öffnende Räume 127, 127, die Strömungsrohre 128 und 129 aufnehmen. Diese können eine Verbindung zwischen den Rohrsträngen 71 und Tl und der Ventilanordnung Vl und Vl herstellen.As FIGS. 2d and 3 show, the shut-off device V can be received at its lower end in the upper housing section 11 of the pipe hanging device and locked in position by a releasable locking device 125 under the inner flange 16 of the housing section 11. At diametrically spaced locations in a cross head 126 of the locking device 125 , the locking device 125 has elongated, laterally opening spaces 127, 127 which accommodate the flow tubes 128 and 129. These can establish a connection between the pipe strings 71 and Tl and the valve arrangement Vl and Vl .

An ihren unteren Enden besitzen die Strömungsrohre 128 und 129 Dichtimgseinrichtungen 130 bzw. 131, die mit in den Aufnahmen bzw. Bohrungen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung anliegenden Dichtungsringen 132 versehen sind. Das Strömungsrohr 128 erstreckt sich vom Kreuzkopf 126 nach oben und ist bei 133 mit einer Rohrlänge 134 verbunden, die sich über eine geeignete Entfernung weiter nach oben erstreckt und bei 135 mit dem Gehäuse 136 der oberen Ventilanordnung Vl verbunden ist. Das Strömungsrohr 129 erstreckt sich ebenfalls vom Kreuzkopf 126 nach oben und ist bei 137 mit der Ventilanordnung Vl verbunden, die von der Ventilanordnung Vl senkrecht nach unten versetzt ist, um die Verwendung von Ventilanordnungen Kl und Vl mit vollen Bohrungsströmungskanälen bzw. -querschnitten zu ermöglichen. Vom Ventilgehäuse 138 erstreckt sich durch ein Drehverbindungsteil 139 ein drehbares Rohrstück 140 nach oben, das an seinem oberen Ende durch eine Kupplung 141 mit dem Rohrstrang 74 über der Verbindung des Rohrstrangs 73 mit der Ventilanordnung Vl verbunden ist (Fig. 2a).At their lower ends, the flow tubes 128 and 129 have sealing devices 130 and 131, respectively, which are provided with sealing rings 132 resting in the receptacles or bores 19 of the housing 10 of the pipe suspension device. The flow tube 128 extends upward from the crosshead 126 and is connected at 133 to a length of tube 134 which extends further upward a suitable distance and which is connected at 135 to the housing 136 of the upper valve assembly VI . The flow pipe 129 also extends from the cross head 126 upwardly and is connected at 137 to the valve assembly Vl that is displaced from the valve assembly Vl vertically downward to allow the use of valve arrays Kl and Vl with full bore flow ducts or -querschnitten. A rotatable pipe section 140 extends upwards from the valve housing 138 through a rotary connection part 139 , which is connected at its upper end by a coupling 141 to the pipe string 74 via the connection of the pipe string 73 to the valve arrangement V1 (FIG. 2a).

Eine Drehung des Rohrstrangs 74 und damit des Rohrstücks 140 wird zum Eingreifen und Lösen der Sperreinrichtung 125 beim Einlassen der Absperreinrichtung V in die Rohrhängevorrichtung TH benutzt. Die Strömungsrohre werden in einem parallelenA rotation of the pipe string 74 and thus of the pipe section 140 is used to engage and release the locking device 125 when the locking device V is let into the pipe suspension device TH . The flow tubes are in a parallel

ao Einbauzustand durch ein vertikal geteiltes Gehäuse 142 mit einander gegenüberliegenden Hälften 143 und 144, die durch Schrauben 145 zusammengeklemmt sind, gehalten. Die Gehäuseabschnitte 143, 144 besitzen Innennuten 146, die ringförmige Rippenao installed state by a vertically divided housing 142 with opposing halves 143 and 144 which are clamped together by screws 145. The housing sections 143, 144 have internal grooves 146 which are annular ribs

»5 147 der Strömungsrohre 128, 129 aufnehmen, um letztere gegen axiale Relativbewegungen zu sichern. »Pick up 5 147 of the flow tubes 128, 129 in order to secure the latter against relative axial movements.

Wenn die Absperreinrichtung V in die Rohrhängevorrichtung TH abgelassen wird, bewirkt ein Querkeil 148 an einer Seite der Einrichtung, der am Strömungsrohr 129 gezeigt und mit dem Scheitel 13 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar ist, eine Drehung der Absperreinrichtung V, wenn der Querkeil 148 nach unten auf der geneigten Fläche 12 gleitet und in den senkrechten Schlitz 14 geführt wird. Hierdurch werden die unteren Enden 130,131 der Strömungsrohre 128,129 genau zentriert bzw. ausgerichtet, so daß sie in die Aufnahmen bzw. Bohrungen 19 des Gehäuses 11 eingestecktWhen the shut-off device V is lowered into the pipe hanger TH , a transverse wedge 148 on one side of the device, which is shown on the flow pipe 129 and can be brought into engagement with the apex 13 of the housing section 11 of the pipe hanger, causes a rotation of the shut-off device V when the transverse wedge 148 slides downward on the inclined surface 12 and is guided into the vertical slot 14. As a result, the lower ends 130, 131 of the flow tubes 128, 129 are precisely centered or aligned so that they are inserted into the receptacles or bores 19 of the housing 11

werden können.can be.

Die obenerwähnte Sperreinrichtung 125 umfaßt mehrere elastische, normalerweise eingezogene Spannfinger 150, die vom Kreuzkopf 126 nach unten abgehen und nach außen vorspringende RastansätzeThe above-mentioned locking device 125 comprises a plurality of resilient, normally retracted clamping fingers 150 which extend downwards from the crosshead 126 and outwardly projecting locking lugs

151 an ihren unteren Enden aufweisen. Die unteren Enden der Spannfinger 150 sind nach innen biegbar, so daß sie durch den Innenflansch 16 des Gehäuses 11 hindurchgehen und die Rastansätze 151 unter der nach unten weisenden Schulter 17 in Eingriff können. 151 have at their lower ends. The lower ends of the clamping fingers 150 are inwardly bendable so that they pass through the inner flange 16 of the housing 11 and the locking lugs 151 can engage under the downwardly facing shoulder 17 .

Die Spannfinger 150 können dann gegen ein Nachinnenbiegen durch eine Keilfläche 152 des geteilten Gehäuses 142 gehalten werden. Um die Spannfinger 150 in einer Stellung mit Abstand über der Keilfläche 152 zu halten, so daß sie sich nach innen biegen können,The clamping fingers 150 can then be held against inward bending by a wedge surface 152 of the split housing 142 . To hold the clamping fingers 150 in a position spaced above the wedge surface 152 so that they can flex inwardly,

ist eine Einrichtung 155 und zum Abwärtsbewegen des Kreuzkopfes 126, damit die Spannfinger 1541 mit der Keilfläche 152 in Eingriff kommen, nachdem sie durch den Flansch 16 hindurchgegangen sind, ist eine Federeinrichtung 156 vorgesehen.is means 155 and for moving the crosshead 126 downwardly so that the clamping fingers 1541 engage the wedge surface 152 after they have passed through the flange 16 , a spring means 156 is provided.

Die Federeinrichtung 156 weist ein Paar sich durch den Kreuzkopf 126 erstreckender Schrauben 157 auf, deren Köpfe 158 unter dem Kreuzkopf 126 in Eingriff bringbar sind (Fig. 2d). Die Schraubea 157 siad in ein Paar mit waagerechtem Abstand angeordneterThe spring device 156 has a pair of screws 157 extending through the cross head 126 , the heads 158 of which can be brought into engagement under the cross head 126 (FIG. 2d). The screw a 157 is arranged in a pair with a horizontal spacing

Platten 159 eingeschraubt, die mit Zugstangen 160 verbunden sind. Die Zugstangen 160 eifstrecken sich nach oben längs der Rohrlänge 134 und sind, wie F i g. 2 b und 4 zeigen, mit einer nicht drehbaren Mut-Plates 159 screwed in, which are connected to tie rods 160 . The tie rods 160 extend up along the length of pipe 134 and are, as shown in FIG. 2 b and 4 show, with a non-rotating nut

ter 161 verbunden, die eine die Rohrlänge 134 übergreifende Kerbe 162 zum Verhindern einer Drehung der Mutter aufweist. Die Mutter 161 besitzt eine Gewindebohrung 163, in die ein Gegengewinde 164 des drehbaren Rohrstücks 140 eingreift. Wenn daher der mit dem Rohrstiick 140 verbundene Rohrstrang 74 gedreht wird, wird die Mutter 161 in axialer Richtung am Rohrstück 140 aus der Stellung nach Fig. 2 b nach unten bewegt, um ein Abwärtsbewegen der Platten Ifi9 und der Schrauben 157 zu ermöglichen.connected ter 161 , which has a length of pipe 134 overlapping notch 162 to prevent rotation of the nut. The nut 161 has a threaded bore 163 into which a mating thread 164 of the rotatable pipe section 140 engages. Therefore, when the tubing connected to the Rohrstiick 140 74 is rotated, the nut 161 b in the axial direction on the pipe section 140 from the position of FIG. 2 after moved down to a downward movement of the plates to allow Ifi9 and the screw 157th

D-e Federeinrichtung 156 ist in dem Sinne betätigbar, daß der Kreuzkopf 126 nach unten gedrückt wird, und umfaßt ein Paar Schraubendruckfedern 165, die um die Schrauben 157 angeordnet sind und mit ihren unteren Enden in Bohrungen 166 des Kreuzkopfes 126 und mit ihren oberen Enden an einer Federsitzplatte 167 anliegen, die ihrerseits am Ventilgehäuse 138 anliegt. Wenn der Kreuzkopf 126 durch die Federn 165 nach unten bewegt wird, kommen die Ansätze 151 der Spannfinger 150 mit der Keilfläche 152 in Eingriff und werden nach außen für einen Sperreingriff unter der Sperrschulter 17 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung gehalten. Die Federn 165 müssen nicht notwendigerweise ausreichende Abwärtskraft auf den Kreuzkopf 126 zur Gewährleistung eines Nachinnenbiegens der Spannfinger 150 bei Durchgang der Ansalze 151 durch den Flansch 16 ausüben, da der Kreuzkopf nach oben in Anlage mit der Platte 167 gedrückt werden kann.The spring device 156 is operable in the sense that the crosshead 126 is pressed down, and comprises a pair of helical compression springs 165 which are arranged around the screws 157 and with their lower ends in bores 166 of the crosshead 126 and with their upper ends on one The spring seat plate 167 rests against the valve housing 138 . When the crosshead 126 is moved downward by the springs 165 , the tabs 151 of the clamping fingers 150 engage the wedge surface 152 and are held outwardly for locking engagement under the locking shoulder 17 of the housing section 11 of the pipe hanger. The springs 165 do not necessarily have to exert sufficient downward force on the crosshead 126 to ensure inward bending of the clamping fingers 150 as the salts 151 pass through the flange 16 , since the crosshead can be pushed up into contact with the plate 167.

Wie aus den Fig. 2a bis 2c ersichtlich ist, ist die Steuermediumleitung CFdurch eine Armatur 170 mit dem Ventilgehäuse 136 des Ventils Kl verbunden, wobei ein Kanal 171 im Gehäuse 136 das Steuermedium zu einer Auslaßarmatur 172 führt, die mit einer zu einer Einlaßarmatur 174 für das untere Ventil Vl führenden Leitung 173 verbunden ist. Gegebenenfalls können jedoch auch mehrere Steuermediumstränge CF für die Zufuhr des Steuermediumdrucks zu den Ventilen Vl und Vl verwendet werden.As can be seen from FIGS. 2a to 2c, the control medium line CF is connected to the valve housing 136 of the valve Kl by a fitting 170 , a channel 171 in the housing 136 leading the control medium to an outlet fitting 172 , which is connected to an inlet fitting 174 for the lower valve Vl leading line 173 is connected. If necessary, however, several control medium lines CF can also be used for supplying the control medium pressure to the valves Vl and Vl.

Im Zusammenhang mit der Erfindung wird im folgenden nur das auf Strömungsmediumdruck ansprechende Absperrventil Vl beschrieben, da das Absperrventil Vl entsprechend ausgebildet ist.In connection with the invention, only the shut-off valve V1, which responds to the pressure of the flow medium, is described below, since the shut-off valve V1 is designed accordingly.

Bei dieseraAusführungsform umfaßt die Ventilanordnung, wie aus den Fig. 9a, 9b und 10a, 10b ersichtlich ist, ein Außengehäuse 136 und eine obere rohrförmige Hülse 136a, die mit dem unteren Ende des Rohrstrangs Γ3 verbunden ist. Die obere Hülse 136a ist an ihrem unteren Ende mit dem Gehäuse 136 verschraubt, welches seinerseits, wie bereits erwähnt, bei 135 mit dem Strömungsrohr 134 verscbraubt ist, das in einer der Bohrungen bzw. Schalen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung sitzt. In this embodiment, as shown in Figures 9a, 9b and 10a, 10b, the valve assembly includes an outer housing 136 and an upper tubular sleeve 136a connected to the lower end of tubing Γ3. The upper sleeve 136a is screwed at its lower end to the housing 136 , which in turn, as already mentioned, is screwed at 135 to the flow pipe 134, which is seated in one of the bores or shells 19 of the housing 10 of the pipe suspension device.

Innerhalb des Gehäuses 136 befindet sich eine Ventilkugel 176 mit einem Kanal 177 für den Strom des Bohfmediums, wenn sich die Ventilkugel in der Offenstellung befindet, wobei der Kanal 177 mit dem Gehäuse 136 aasgerichtet ist Die Ventilkugel ist um 90° m eine Schließstellung drehbar, in der der Strom des Bohrlochmeditnns durch das Gehäuse 136 unterbunden ist Inside the housing 136 is a valve ball 176 with a channel 177 for the flow of the drilling medium when the valve ball is in the open position, the channel 177 being aligned with the housing 136 which the flow of the borehole medium through the housing 136 is blocked

Normalerweise wird die Ventilkugel 176 in die ■Schließstellung durch eine untere Dichtungs- und Betätigungshülse 178 gedrückt, die im Ventilgehäuse 136 zwischen einer oberen Stellung entsprechend Fig. 9a und einer unteren Stellung entsprechend Fig. 10a 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 Rohrs 134. Eine Schraubendruckfeder 181 ist zwischen dem oberen Ende des Rohrs 134 und einer Anlageschulter bzw. einem Ring 182 an der Hülse 178 angeordnet und drückt die Hülse 178 und die Ventilkugel 176 nach oben. Außen besitz* die Ventilkugel 176 eine kugelige Dichtungsfläche 183, die mit einer entsprechenden Dichtungsendfläche 184 am oberen Ende der Hülse Normally, the valve ball 176 is pressed into the closed position by a lower sealing and actuating sleeve 178 which can be moved up and down in the valve housing 136 between an upper position according to FIG. 9a and a lower position according to FIG reduced bore 179 of the housing 136 , and its lower end extends into a bore 180 in the upper end of the tube 134. A helical compression spring 181 is arranged between the upper end of the tube 134 and a contact shoulder or a ring 182 on the sleeve 178 and pushes sleeve 178 and valve ball 176 upward. On the outside, the valve ball 176 has a spherical sealing surface 183, which is connected to a corresponding sealing end surface 184 at the upper end of the sleeve

ίο 178 in Dichtungseingriff bringbar ist.ίο 178 can be brought into sealing engagement.

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 Ventilgehäuse? 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 Kolbenabschnitts 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 196 einen Dichtungsring 199 trägt, der in der Schürze 198 anliegt, und letztere einen Dichtungsring 200 aufweist, der in der zylindrischen Wandung 188 angreift.Above the valve ball 176 there is an upper valve actuation and sealing sleeve 185 with a lower end sealing surface 186 which is complementary to the spherical sealing surface 183 of the valve ball 176. At its upper end, the sleeve 185 has an enlarged piston section 187 which is slidable in a cylinder area 188 of the valve housing? 136 is arranged. Below the piston section 187 is a cylindrical section 189 which is smaller than the outer diameter of the piston section 187 . Between the cylindrical section 189 and the cylindrical wall 188 there is a sleeve 190, on which an outer sealing ring 191 of the cylindrical section 189 rests and which has an outer sealing ring 192 which is in engagement with the cylinder wall 188. At its lower end, the sleeve 190 rests against an upwardly directed shoulder 193 . The difference between the annular cross-sectional area of the sleeve 190 and the annular cross-sectional end area of the upper end 194 of the piston section 187 represents the usable piston area of the piston section 187 exposed to the control medium pressure to keep the valve ball 176 open. The piston section 187 extends into an annular space 195 which between the cylindrical wall 188 and a sleeve 196 which is connected by suitable shear bolts 197 to a skirt 198 at the lower end of the upper housing section 136a , the sleeve 196 carrying a sealing ring 199 which rests in the skirt 198 , and the latter a sealing ring 200 which engages in the cylindrical wall 188.

Der Steuermediumkanal 171 steht durch einen Kanal 201 mit dem Ringraum 195 in Verbindung, der einen Steuermediumdruckraum darstellt, in dem Steuermediumdruck auf die nutzbare Kolbenfläche des Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 einwirken kann, um eine abwärtsgerichtete Kraft zu erzeugen, durch die die der Ventilkugel 176 durch die untere Ventilbetätigungshülse 178 vermittelte aufwärtsgerichtete Kraft überwunden werden kann, wenn die Ventilkugel 176 unter Bewegung von der Stellung nach Fig. 9b in die Stellung nach 10 b bei einer Bewe- The control medium channel 171 communicates through a channel 201 with the annular space 195 , which represents a control medium pressure space in which control medium pressure can act on the usable piston surface of the piston section 187 of the sleeve 185 in order to generate a downward force through which the valve ball 176 passes upward force imparted to the lower valve actuating sleeve 178 can be overcome when the valve ball 176 moves from the position according to FIG. 9b to the position according to 10b when moving

gung der oberen Hülse 185 nach unten geöffnet werden soll. Bei einem Aufheben des aufgebrachten Steuermediumdrucks wirkt der Druck des FördennediumE zum Schließen der VentSkugel 176 auf die kombinierten Flächender oberen Hülse bzw. des KoI- benabschnitts 187 und der Sekundärhülse 190, wenn letztere bei 190a anliegt (Fig. 10a). tion of the upper sleeve 185 is to be opened downwards. When the applied control medium pressure is released, the pressure of the delivery medium E acts to close the vent ball 176 on the combined surfaces of the upper sleeve or the piston section 187 and the secondary sleeve 190 when the latter is applied at 190a (FIG. 10a).

Die Ventilanordnung weist vorzugsweise eine elastische Dichtimgsemrichtung 202 auf, die mit der Ventilkugel 176 in Eingriff bringbar ist, wenn sie sichThe valve arrangement preferably has an elastic Dichtimgsemrichtung 202, which with the Valve ball 176 is engageable when it is in Schließstellungbefindet Bei der vorliegenden Ansführungsform umfaßt die elastische Dichtungseinrichtung 202 einen Dichtungsträgerring 203 mi*; einem ringförmigen elastomeren Dichtungsring 204, der mitin the closed position. In the present embodiment, the elastic sealing device 202 comprises a seal carrier ring 203 mi *; one annular elastomeric sealing ring 204, which with

7QOi7QOi

13 1413 14

der Ventilkugel 176 außerhalb der Ventilsitzfläche gel 176 in die Stellung zu begrenzen, in der das Ventilthe valve ball 176 outside the valve seat gel 176 to limit the position in which the valve

186 am unteren Ende der Hülse 185 in Eingriff bring- geschlossen ist Eine derartige Drehung zwischen der186 engaged at the lower end of the sleeve 185. Such rotation between the

bar ist. Der Dichtungsträgerring 203 wird normaler- Offen- und Schließstellung wird durch eine Längs-is cash. The seal carrier ring 203 is normal- open and closed position is through a longitudinal

weise durch eine Schra'jbendruckfeder 205 nach un- bzw. Vertikalbewegung der Ventilkugel 176 in bezugby means of a helical compression spring 205 after the vertical or vertical movement of the valve ball 176 in relation to it

ten gedrückt, die an einem innerhalb des Ventilgehäu- 5 auf das Gehäuse 136 hervorgerufen. Wie oben er-th, which is caused on one inside the valve housing 5 on the housing 136. As above

ses 136 gehaltenen Ring 206 anliegt wähnt, wird die Ventilkugel 176 in LängsrichtungIf the ring 206 held in place 136 is in contact, the valve ball 176 is moved in the longitudinal direction

Die jeweiligen Ventilanordnungen Vl und K2sind durch Längsbewegung der oberen Betätigungshülse vollöffnende Ventilanordnungen bzw. solche mit 185 und der unteren Betätigungshülse 178, wie es größtmöglicher öffnung, durch die bei in Offenstel- durch die Pfeile in den Fig. 17 und 18 veranschaulicht hing befindlicher Ventilkugel Reparaturen und der- ¹⁰ ist, verschoben. Der Schlitz 215 ist derart ausgebildet, gleichen Arbeiten durchgeführt werden können. Da- daß diese Drehung der Ventilkugel 176 herbeigeführt mit eine Ventilkugel 176 mit maximalem Durchmes- wird, wenn sich letztere vertikal bzw. in Längsrichtung ser gegeben ist, ist erfindungsgemäß die Ventilkugel innerhalb des Gehäuses 136 bewegt. Wie aus Fig. 16 176 im Gehäuse 136 durch eine Seitenöffnung 207 ersichtlich ist, ist daher der Schlitz 215 in der Ventileingesetzt, die durch ein Verschlußelement 208 ver- *5 kugel 176 durch gegenüberliegende Wandungen geschlossen ist. Letzteres ist in die öffnung 207 einge- bildet, die im rechten Winkel zueinander stehen und paßt und in dieser durch einen geeigneten Dichtungs- mit 215 a und 2156 bezeichnet sind und parallel zu ring 209 abgedichtet. Aus Fig. 2b ist ersichtlich, daß den Anschlagflächen 217a und 217b verlaufen. Am das Verschlußelement 208 am Ventilgehäuse 136 Scheitel des zwischen den Wandungen 2 *5 α und 215 b durch eine geeignete Anzahl von Schrauben 210 befe- ^ao gebildeten Winkels öffnet sich der Schlitz bei 215c stigt werden kann, und insbesondere Fig. 8 zeigt, daß radial nach innen. Somit ist das Verhältnis zwischen das Verschlußelement 208 einen Führungsabschnitt den Zapfen 213 und der Wandung 215b so, daß die 211 mit einer Bohrung 212 aufweist, durch die sich Ventilkugel 176 aus der Stellung nach Fig. 16 in die das Rohrstück 140 drehbar erstreckt. Stellung nach Fig. 19 gedreht wird, wenn diese sichThe respective valve assemblies Vl and K2sind by longitudinal movement of the upper actuating sleeve fully open valve assemblies or those with 185 and lower actuation sleeve 178, as it depended illustrated by the in in Offenstel- by the arrows in FIGS. 17 and 18 the greatest possible opening befindlicher valve ball repairs and the- ¹⁰ is shifted. The slot 215 is designed in such a way that the same work can be carried out. The valve ball is moved within the housing 136 according to the invention so that this rotation of the valve ball 176 is brought about by a valve ball 176 with a maximum diameter when the latter is vertical or in the longitudinal direction. As can be seen from Fig. 16 176 in the housing 136 through a side opening 207, the slot 215 is therefore inserted in the valve, which is closed by a closure element 208 ball 176 through opposing walls. The latter is formed in the opening 207, which are at right angles to one another and fit and are designated in this by a suitable seal with 215 a and 2156 and are sealed parallel to ring 209. From Fig. 2b it can be seen that the stop surfaces 217a and 217b run. On the closure member 208 on the valve housing 136 apex * α between the walls 2 5 and 215 b by a suitable number of screws 210 befe- ^ao angle formed opens the slot at 215c may be Stigt, and in particular Fig. 8 shows the that radial inside. Thus, the ratio between the closure member 208 is a guide portion of the pin 213 and the wall 215 b so that having 211 having a bore 212, from the position of FIG. 16 in which the tube section 140 extends rotatably through which valve ball 176th Position of Fig. 19 is rotated when this

Um die Ventilkugei 176 abzustützen und deren ^a5 relativ zum Zapfen 213 nach unten bewegt und urnge-Diehung als Folge deren Längsbewegung zwischen kehrt, greift die ebene Wandung 215a am Zapfen 213 den Hülsen 185 und 178 herbeizuführen, besitzt das an und dreht die Ventilkugel 176 bei deren Aufwärts-Ve rschlußelement 208 einen Zapfen bzw. Bolzen 213, bewegung aus der Stellung nach Fig. 19 in die Stellung der von diesem absteht und einem entsprechenden nach Fig. 16. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Zapfen bzw. Bolzen 214 im Ventilgehäuse 136 fluch- 3o bei in der Stellung nach Fig. 19 befindlicher Ventiltend gegenüberliegt, wobei die Ventilkugel 176 an ih- kugel 176 der Zapfen 213 die ebene Wandung 215a ren gegenüberliegenden Seiten entsprechende freigibt, so daß der Ventilkugel 176 eine freie Längs-Schlitze 215 aufweist, in die die jeweiligen Zapfen bewegung ermöglicht wird, nachdem die Anschlagflä- bzw. Bolzen 213 und 214 zum Drehen der Ventilkugel ehe 218 am Anschlag 218a angreift. Eine entspre-176 zwischen der Offen- und Schließstellung eingrei- 35 chend begrenzte freie Abwärtsbewegung der Ventilfen können, wie am deutlichsten aus den Fig. 16 bis kugel 176 ist zugelassen, wenn sich dieses in der 19 hervorgeht. In diesen Figuren ist die vom Ver- Stellung nach Fig. 16 befindet, wo der Zapfen 213 Schluß 208 abgestützte Seite der Ventilkugel 176 dar- die Schlitzwand 2156 freigibt und die Anschlagfläche gestellt; eine ähnliche Konstruktion ist an der anderen 217 am Anschlag 217a anliegt. Eine derartige freie Seite der Ventilkugel vorgesehen. In Fig. 16 ist das 4o bzw. verlorene Bewegungsverbindung der Ventilku-Ventil in voller Schließstellung gezeigt und von den gel 176 und des Drehzapfens 213 entlastet die VerHülsen 178 und 185 wie auch von der elastischen bindung von Beschädigungskräften, wenn sich die Dichtungseinrichtung 202 abgedichtet. In Fig. 17 ist Ventilkugel in der Schließ- oder Offenstellung befindie Ventilkugel 176 nach unten von der elastischen det, und bewahn außerdem die elastische Dichtung Dichtungseinrichtung 202 fort durch einen Anfangs- 45 202 vor einer Relativdrehbewegung der Ventilkugei a/iteil nichtdrehbarer Längsbewegung verschoben 176.In order to support the valve ball 176 and move its ^a 5 downwards relative to the pin 213 and turn around as a result of its longitudinal movement, the flat wall 215a engages the pin 213 to bring about the sleeves 185 and 178, has this on and rotates the valve ball 176 in the upward connection element 208 a pin or bolt 213, moving from the position according to FIG. 19 into the position which protrudes therefrom and a corresponding one according to FIG Valve housing 136 is cursively opposite when the valve end is in the position according to FIG has, in which the respective pin movement is made possible after the stop surface or bolts 213 and 214 for turning the valve ball before 218 engages the stop 218a t. A correspondingly limited free downward movement of the valve cages between the open and closed positions is permitted, as is most clearly shown in FIGS. 16 to 176, if this can be seen in FIG. In these figures, the position from the adjustment according to FIG. 16 is located, where the pin 213 end 208 is the supported side of the valve ball 176, exposing the slit wall 2156 and providing the stop surface; a similar construction is applied to the other 217 at the stop 217a. Such a free side of the valve ball is provided. In Fig. 16 the 4o or lost movement connection of the valve valve is shown in the fully closed position and relieved of the gel 176 and the pivot pin 213 the sleeves 178 and 185 as well as from the elastic connection of damaging forces when the sealing device 202 is sealed. In Fig. 17, the valve ball is in the closed or open position, the valve ball 176 is moved downwards from the elastic det, and also keeps the elastic seal sealing device 202 away by an initial 45 202 before a relative rotational movement of the valve ball a / it partially non-rotatable longitudinal movement.

worden. In F i g. 18 befindet sich die Ventilkugel 176 Wenn die Ventilkugel 176 geschlossen ist und durchbeen. In Fig. 18 is the valve ball 176. When the valve ball 176 is closed and through

in teilweiser Offenstellung. In Fig. 19 befindet sich Anwendung von Steuermediumdruck im Kolbenraumpartially open. 19 shows the application of control medium pressure in the piston chamber

die Ventilkugel 176 in der vollen Offenstellung 195 geöffnet werden soll, kann ein beträchtlicher Dif-the valve ball 176 is to be opened in the fully open position 195, a considerable difference can

Die Ventilkugel 176 hat auf jeder ihrer gegenüber- 50 ferenzdruck am Ventil anstehen, der bestrebt ist, die-Iiegenden Seiten eine flache Sehnenfläche 216, die an ses geschlossen zu halten. Damit der Druck am Ventil den diametral gegenüberliegenden Bereichen des Ge- ausgeglichen werden kann, ist eine Druckausgleichshäuses 136 und der Abstützung 208 angrenzen. Der vorrichtung 220 vorgesehen (Fig. 14), um eine VerSchlitz 215 verläuft in bezug auf die Drehachse radial bindung zwischen einem Kanal 221 unter der Ventilzur Ventilkugel 176, und an rechtwinklig mit Abstand 55 kugel 176 (Fig. 9b) und einem Kanal 228 über der voneinander gelegenen Stellen ist die Kugelfläche 190 Ventilkugel 176 (Fig. 9a) über den Langskanal 223 zur Bildung einer Anschlagfläche 217 und einer An- im Ventilgehäuse 136 herzustellen. Der Kanal 221 schlagfläche 218 ausgenommen, die mit festen, einen steht mit dem Ringraum 224 zwischen dem Gehäuse Anschlag bildenden Ansatzflächen 217a und 218a an 136 und der unteren Ventilbetätigungshülse 178 in dem Verschluß 208 zur Begrenzung der Drehung der 6o Verbindung, der seinerseits mit dem Kanal durch das Kugel 176 zwischen den Extremstellungen der Fig. 16 Rohrstück 134 durch radiale Kanäle 225 im oberen und 19 zusammenwirken. Wenn sich die Ventilkugel Ende des Rohrstücks 134 bei geschlossener Ventilku-176 in der Stellung nach Fig. 16 befindet, liegt die gel 176 entsprechend der Darstellung in Fig. 9b in Anschlagfläche 217 an der senkrechten Anschlagflä- Verbindung steht. Über der Ventilkugei 176 besitzt ehe 217a an und begrenzt dadurch die Drehung der 65 die Schürze 198 des oberen Ventilgehäuseabschnitts Ventilkugel 176 in die Stellung, in der das Ventil offen 136 eine Anzahl radialer Kanäle 226, die eine Verbinist. Die Anschlagf lache 218 liegt an der Anschlagflä- dung zwischen dem Strömungskanal durch die Ventilche 218a an (Fig. 19), um die Drehung der Ventilku- anordnung und einem Ringraum 227 herstellen, derThe valve ball 176 has to stand at each of its opposite 50 reference pressure on the valve, which strives to-the-lying Sides a flat tendon surface 216 that keep it closed. So that the pressure on the valve the diametrically opposite areas of the counterbalance is a pressure equalization housing 136 and the support 208 adjoin. The device 220 is provided (Fig. 14) to a VerSllitz 215 extends radially with respect to the axis of rotation between a channel 221 below the valve Valve ball 176, and at right angles at a distance 55 ball 176 (Fig. 9b) and a channel 228 above the Points located from one another is the spherical surface 190 valve ball 176 (FIG. 9 a) via the long channel 223 to produce a stop surface 217 and an attachment in the valve housing 136. The channel 221 Striking surface 218 excepted, which is fixed, one stands with the annular space 224 between the housing Stop-forming attachment surfaces 217a and 218a on 136 and the lower valve actuation sleeve 178 in the lock 208 to limit the rotation of the 6o connection, which in turn connects to the channel through the Ball 176 between the extreme positions of FIG. 16 pipe section 134 through radial channels 225 in the upper and 19 work together. When the valve ball is at the end of the pipe section 134 when the valve ball is closed is in the position according to FIG. 16, the gel 176 is in accordance with the illustration in FIG. 9b Stop surface 217 is on the vertical stop surface connection. Above the valve ball 176 possesses before 217a, thereby limiting the rotation of 65 of skirt 198 of the upper valve housing section Valve ball 176 in the position in which the valve is open 136 a number of radial channels 226, which a Verbinist. The stop surface 218 lies on the stop surface between the flow channel through the valve plate 218a (Fig. 19) to produce the rotation of the valve assembly and an annular space 227, the

seinerseits durch einen Kanal 228 mit einem Raumin turn through a duct 228 with a room

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 Ventilkugel 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 229 of the pressure compensation device 220 is in connection. The pressure equalization space 229 is formed by a tubular insert 230 which is held in a bore 231 of the housing 136 by a closure or sealing plug 232 . Seals 233 and 234 on insert 230 rest in bore 231 and a reduced bore 235 . A valve element 236 is movable up and down in the insert 230 and has at its lower end 237 a seal 238 which rests slidably in the insert 230 under inlet channels 239 of the insert, the latter establishing a connection between the channel 228 and the space 229 so that this is exposed to the flow channel through the upper valve housing 136a via the seal 238. At the upper end of the valve element 236 is a head 240 which can be brought into contact with a seat 241 under the influence of pressure under the valve ball 176 , the pressure being transferred to the inlet space 242 above the head 240 through the channel 223 and a radial channel 243 in housing 136 and channels 244 in use

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 Steuermediumraum 195 der Absperrventileinrichtung in Verbindung steht. 230 is fed. A rod 245 slidably extends downwardly through the lower end of the insert 230 and into the bore 235 , with a coil spring 246 engaging the insert 230 and an adjustable spring seat 247 on the rod about a downward facing head 240 against to cause the seat 241 to pressurize. A channel 248, which is connected to the control medium space 195 of the shut-off valve device, leads into the bore 235 of the pressure compensation device 220.

Hieraus ist ersichtlich, daß, solange wie der Druckunterschied an der geschlossenen Ventilkugel 176 derart beschaffen ist, der Bohrlochdruck im Ausgleichsventilraum 242 und die Feder 246 eine den Ventilkopf 240 auf seinem Sitz haltende resultierende 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 Ventilkugel 176 besteht. Wenn jedoch der Steuermediumdruck erhöht wird, um die Ventilkugel 176 in Offenstellung zu bringen, wirkt der erhöhte Druck nach oben auf die wirksame Kolbenfläche am unteren 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 A.usgleichskanal 228 ausgleicht.It can be seen from this that, as long as the pressure difference at the closed valve ball 176 is such, the borehole pressure in the equalizing valve chamber 242 and the spring 246 produce a resultant downward force holding the valve head 240 on its seat, which is the upward force produced by the control medium pressure in the bore 235 exceeds, there is no connection between the channels 221 and 228 below or above the valve ball 176 . However, if the control medium pressure is increased to bring the valve ball 176 into the open position, the increased pressure acts upwards on the effective piston area at the lower end of the compensating valve element 236 and opens the compensating valve head 240, whereby the pressure between the lower channels 221 through the channel 223, channels 243 and 244, valve chambers 242 and 229, channels 239 and the upper compensation channel 228 .

Die wirksamen Flächen in der Druckausgleichsvorrichtung 220 und die Kraft der Feder 246 sind im Verhältnis zu der wirksamen Fläche des das Absperrventil betätigenden Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 so ausgewählt, daß sich zuerst die Druckausgleichsvorrichtung 220 öffnet und dadurch das Hauptabsperrclement 176 von der Wirkung des an diesem anstehenden Differenzdruckes entlastet.The effective areas in the pressure compensation device 220 and the force of the spring 246 are selected in relation to the effective area of the piston section 187 of the sleeve 185 which actuates the shut-off valve, so that the pressure compensation device 220 opens first and thereby the main shut-off element 176 from the action of the on this pending differential pressure relieved.

Um zu gewährleisten, daß kein Rückstrom auftreten kann, wenn das Absperrventil 176 offen ist unc die Bohrung durch dieses fließt, ist ein Rückstrom-Verhinderungsventil 223a zwischen dem Ausgleichsventilraum 242 und dem Kanal 223 vorgesehen.In order to ensure that no backflow can occur when the shut-off valve 176 is open and the bore flows through it, a backflow prevention valve 223a is provided between the equalizing valve chamber 242 and the channel 223 .

Damit Steuermediumdruck beiden Ventilanordnungen Vl und Vl der Absperreinrichtung V, wie oben erwähnt, zugeführt werden kann, besitzt dei Steuermediumdruckraum 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 des oberen Ventils Vl einen Kanai 235 a, der zur Armatur 172 führt, die ihrerseits mil der unteren Ventilanordnung Vl in Verbindung steht.So that control medium pressure can be fed to both valve arrangements Vl and Vl of the shut-off device V, as mentioned above, the control medium pressure chamber 235 of the pressure equalization device 220 of the upper valve Vl has a duct 235 a, which leads to the valve 172 , which in turn is connected to the lower valve arrangement Vl stands.

'5 Bei der Verwendung von Absperrventilen, wie dei Ventilanordnung Vl oder Vl, um den Strom aus mehreren Bohrlochzonen zu steuern, kann es untei 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. Zu diesem Zweck können EinrichtungenWhen using shut-off valves, such as the valve arrangement V1 or V1, to control the flow from several wellbore zones, it may under various circumstances, e.g. B. in the case of a seal failure, it can happen that one or more of the shut-off valves do not open at the applied control medium pressure. In such a case it may be necessary to pull the check valve assembly out of the well for repair or replacement. To this end, facilities

vorgesehen sein, durch die das Ventil Vl oder das Ventil Vl mechanisch geöffnet und in der Offenstellung verriegelt werden kann, um eine fortlaufende Förderung aus einer oder beiden Bohrlochzonen Zl und Z2 zu ermöglichen, wie es insbesondere in dei älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2 337 682 beschrieben ist. Zusätzlich ist die Verwendung eines Hilfs- bzw. Sekundärabsperrventils möglich, das in die in Offenstellung verriegelte Ventilanordnung Vl oder Vl eingelassen undbe provided, through which the valve Vl or the valve Vl can be opened mechanically and locked in the open position in order to enable continuous production from one or both borehole zones Zl and Z2, as is particularly the case in the earlier patent application according to German Offenlegungsschrift 2 337 682 is described. In addition, the use of an auxiliary or secondary shut-off valve is possible, which is let into the valve arrangement V1 or V1 locked in the open position and

dort ve; ankert werden kann.there ve; can be anchored.

Wie aus den Fig. 9a, 9b und 10a, 10b ersichtlich ist, ist die Hülse 196 durch die Abscherschrauben 19T in einer oberen Anfangsstellung gehalten und wirki mit dem Gehäuse 136 zur Bildung des Steuermediumdruckraums bzw. Ringraums 195 zusammen. Eine anfänglich gelöste Verriegelungseinrichtung 250 ist vorgesehen, durch die die Hülse 196, wenn sie nach unter verschoben wird, in der unteren Stellung verriegeil wird. Wenn die Hülse 196 nach unten verschober wird, liegt sie an einer Schulter 251 der Hülse 185 an und verschiebt letztere nach unten, um die Ventilkugel 176 zu öffnen. Die Verriegelungseinrichtung 250 weist einen elastisch zusammenziehbaren, geteilten Sperring 252 mit nach oben weisendem Sägezahn-As can be seen from FIGS. 9a, 9b and 10a, 10b, the sleeve 196 is held in an upper starting position by the shear screws 19T and interacts with the housing 136 to form the control medium pressure space or annular space 195 . An initially released locking device 250 is provided by which the sleeve 196, when slid downward, is locked in the lower position. When the sleeve 196 is displaced downwards, it rests against a shoulder 251 of the sleeve 185 and moves the latter downwards in order to open the valve ball 176. The locking device 250 has an elastically contractible, split locking ring 252 with an upwardly facing sawtooth

außengewinde 253 auf. Unter dem Sperring 252 befindet sich ein Expander 254, der mit der Hülse 19i durch Schraubstifte 255 od. dgl. verbunden ist unc eine Expanderfläche 256 aufweist, die innerhalb des Sperrings 252 in Eingriff bringbar ist, um letzterer aufzuweiten, wenn er in Sperreingriff mit Innenzähnen 257 des Gehäuses 136 kommt. Ein Hülsenver-Schiebewerkzeug ist in der genannten älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrifl 2337682 beschrieben.external thread 253 . Under the locking ring 252 is an expander 254 which is connected to the sleeve 19i by screw pins 255 or the like and has an expander surface 256 which can be brought into engagement within the locking ring 252 in order to expand the latter when it is in locking engagement with internal teeth 257 of the housing 136 comes. A sleeve shifting sliding tool is described in the earlier patent application mentioned in accordance with German Offenlegungsschrift 2337682.

Hierzu 10 Blatt ZeichnungenFor this purpose 10 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Shut-off device for deep boreholes, with at least one an elongated valve housing with a shut-off valve extending through this flow channel, the valve housing being connectable at its upper end to an upwardly extending pipe string and at its lower end to a downwardly extending pipe string , a valve element displaceable in the valve housing between a closed position that closes the flow channel and an open position that opens the flow channel, and an actuating device for moving the valve element between the closed and open positions, characterized in that the valve housing (136) has one in the flow channel leading lateral opening (207) with a Ver ^ao closure (208) and a device for a displaceable support of the valve element for its movement between the closed and the open position is provided in the valve housing and on the closure. ^a 5

2. Shut-off device according to claim 1, characterized in that the valve element is a Valve ball (176) is provided with a valve channel (177) and the valve ball is smaller than that lateral opening (207) is. 3 <J

3. shut-off device according to claim 1 or 2, characterized in that the support device has associated pins (213,214) and slots (215) through which the valve element is rotatable between the closed and the open position.

4. Shut-off device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve element (176) is rotatable by longitudinal movement in the valve housing (136) and that the actuating device movable up and down in the flow channel and in sealing engagement with the valve element bringable sleeves (178,185) for moving the valve element in the longitudinal direction and means for translating the sleeves in one direction for moving the valve element into the closed position by means of the pressure of a medium flowing through the flow channel having.

5. shut-off device according to claim 4, characterized in that the displacement device for moving the sleeves (178, 185) of the actuating device, one assigned to the sleeves Includes spring (181).

6. shut-off device according to one of claims 4 and 5, characterized by one on one applied control medium pressure responsive device (187) for moving the sleeves (178,185) in the other direction for moving the valve element into the open position.

7. Shut-off device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the valve housing (136) has a by-pass channel (221, 223, 228) and a normally closed one By-pass valve device (220) is provided, which opens on a control medium pressure of the by-pass channel and to equalize the pressure on the valve element in its closed position responds before moving into the open position.

8. Shut-off device according to one of claims 1 to 7, characterized by a locking device (125) assigned to the valve housing (136) for releasably holding the valve housing in a hanging device ( TH) for the downwardly extending pipe string (71, Tl).

9. Shut-off device according to one of claims 1 to 8, characterized by two similar shut-off valves ( Vl and Vl), each at its upper end with an upwardly extending pipe string (73, Γ4) and at its lower end with a downward extending pipe string (71, Tl) are connectable.

10. Shut-off direction according to claim 9, characterized in that the valve housings (136, 138) of the shut-off valves ( Vl, Vl) are arranged in the longitudinal direction at a distance from one another, the upper end of the lower valve housing (138) with the upwardly extending pipe string (74) by a pipe section (140) extending longitudinally along the upper valve housing (136) and the lower end of the upper valve housing (136) connectable to the downwardly extending pipe string (71) by a pipe length (134) extending along the lower valve housing are.

11. Shut-off device according to one of claims 9 or 10, characterized in that the closure (208) for the lateral opening (207) in the respective valve housing (136, 138) Has bore (212) through which the corresponding pipe sections or lengths (134,140) extend.

12. Shut-off device according to one of claims 10 or 11, characterized in that the pipe section (140) of the lower valve housing (138) is rotatably arranged and one upon rotation of the pipe section actuatable locking device (125) for holding the valve arrangement in a Recording of the borehole is provided.

13. Shut-off device according to claim 12, characterized in that the locking device (125) by means of a spring device (156) in a fixing the valve arrangement in the receptacle Condition is durable.

14. shut-off device according to claim 12 or 13, characterized in that the locking device (125) has elastic clamping fingers (150) which are inserted into the valve assembly in the Recording reverberant state are transferable.

15. Shut-off device according to claim 14, characterized characterized in that the clamping fingers (150) have a part preventing them from loosening are engageable with both parts for engaging and releasing the clamping fingers relative are movable to each other in opposite directions, and that one by rotating the Pipe section (140) actuatable device (155) for a relative movement of the clamping fingers and the with this engageable part in one direction and means for relative movement the clamping finger and the part that can be brought into contact with them in the other direction are provided.

16. Shut-off device according to claim 15, characterized in that the device for

a relative movement of the clamping fingers (150) and of the part which can be brought into engagement therewith in the other direction is a spring device (156) .

17. Shut-off device according to one of claims 10 to 16, characterized in that the devices at the lower end of the housing (138) of the lower valve ( Vl) each have sealing devices (130, 131) which are inserted into corresponding counter-sealing devices in a receptacle (19) of the hanger can be used.

18. Shut-off device according to claim 17, characterized by an aligning device of the valve arrangement for aligning the sealing devices (130, 131) with the corresponding counter-sealing devices.

19. Shut-off device according to rinem of claims 15 to 18, characterized in that the part which can be brought into engagement with the clamping fingers (150) has a housing (142) divided in the longitudinal direction and connecting means holding it together.

20. Shut-off device according to one of claims 10 to 19, characterized in that the device (155) which can be actuated by a rotation of the pipe section (140) comprises a nut (161) screwed onto the pipe section and that a tie rod (160) with the nut and de / locking device (125) is connected to the clamping fingers (150) .

21. Shut-off device according to claim 19, characterized in that the part which can be brought into engagement with the clamping fingers (150) is arranged in a stationary manner with respect to the valve housing (136, 138).