DE2354555A1

DE2354555A1 - HOLE SEAL PACKER

Info

Publication number: DE2354555A1
Application number: DE19732354555
Authority: DE
Inventors: Gary Dale Ellis
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1972-11-17
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1974-08-29
Also published as: AR207748A1; GB1447649A; US3818987A; FR2217521A1; JPS5833359B2; CA991990A; GB1447648A; JPS49135802A; GB1447650A; FR2217521B1

Description

3Uro Berlin3Uro Berlin

OT-72-18 / 237OT-72-18 / 237

DBESSER INDUSTRIES, INC, Dallas/Texas - USA Bohr1ο chdi chtungspackerDBESSER INDUSTRIES, INC, Dallas / Texas - USA Drilling seal packer

Die Erfindung "bezieht sich auf Werkzeuge für Ölbohrungen und dergl. im allgemeinen und auf einen Verdichtungspacker und eine Sucheinrichtung für diesen im besonderen. The invention "relates to tools for oil wells and the like in general and to a compression packer and a search facility for this in particular.

Bei Öl- und Gasarbeiten dient ein "Verdichter oder Packer zum Abdichten der Zone über ihm von der Zone unter ihm in einem Bohrloch. Beispielsweise wird, nachdem ein Bohrrohr eingebracht und das Bohrloch ausgebaut worden ist, um die Merkmale der Bedeutung in der.Schicht zu bestimmen, durch die das Bohrloch hindurchgeht, der Packer dann in das Bohrloch gesenkt und in einer gewählten Tiefe befestigt. Zum Durchbohren oder Perforieren des Bohrrohrs und Prüfen einer von der interessierenden Schicht umfaßten Zone kann ein Packer am Oberteil der Zone vorgesehen werden und ein anderer Packer an deren Boden. Dadurch wird die Zone zum Testen der Produktion nach dem Durchbphren oder Perforieren isoliert. Packer werden auch beim Zementieren und Zerstückeln und dergl. verwendet.A "compressor" or "packer" is used for oil and gas work to seal the zone above it from the zone below it in a borehole. For example, after a drill pipe has been installed and the borehole removed, to determine the features of importance in the .layer through which the borehole passes, the packer then lowered into the borehole and pinned to a chosen depth. For drilling or perforating the drill pipe and examining one of the layers of interest A packer can be provided at the top of the zone and another packer on the ground. This makes the zone for testing production after performing or perforating isolated. Packers are also used in cementing and dismembering and the like.

Bisher sind pneumatische, hydraulische und mechanische Packer verwendet worden. Die ersten beiden Arten können an einem aufgeblasenen Ring verwendet werden, der als unter Druck stehende Luft oder eine Flüssigkeit dient. 4Ü3835/0258 -2-So far are pneumatic, hydraulic and mechanical Packer has been used. The first two types can be used on an inflated ring, which is called a pressurized air or a liquid is used. 4Ü3835 / 0258 -2-

Mechanische Packer werden durch mechanische Verschiebeoder Verdichtungsteile ersetzt, im Unterschied zur Verwendung eines unter Druck stehenden Mediums.Mechanical packers are replaced by mechanical displacement or compression parts, in contrast to the use a pressurized medium.

Ein ausreichender Bohrlochpacker muß fest in einer gewünschten Tiefe angebracht werden können. Wenn ein Packer nicht mehr benötigt wird, muß er entfernt werden. Eine Suchanlage soll dann das Entfernen des Packers in verhältnismäßig einfacher Weise erleichtern, ohne daß der Packer verloren geht oder das Bohrrohr beschädigt wird.A sufficient well packer must be capable of being firmly attached to a desired depth. If a packer is no longer needed, it must be removed. A search system should then remove the packer in proportion in a simple way without losing the packer or damaging the drill pipe.

Der Packer nach der "Erfindung ist eine Verbesserung des Packers nach der USA-Patentschrift 3,548_$936. Er besitzt einen in zwei Richtungen wirkenden Greifer zum Halten des Packers gegen gleichmäßig sowohl nach unten als auch nach oben gerichtete Kräfte, !ferner ist der Packer nach der Erfindung mit einem Aufbau zum mechanischen Lösen des bidirektionalen Greifers zur Freigabe des Packers versehen.The packer after the "invention is an improvement of the packer after the United States Patent 3,548 _$ 936. It has a bi-directional gripper for holding the Packers against evenly both downward and upward forces! Furthermore, the packer after of the invention provided with a structure for mechanically releasing the bidirectional gripper to release the packer.

Insbesondere wird gemäß der Erfindung ein Packer mit einem zylindrischen Dorn versehen, der von einen elastischen Packereinrichtung umgeben ist, die in Kontakt mit dem Bohrrohr bei Längsdruck radial deformiert werden kann. Am Dorn unter dem Packer ist ein Antriebszylinder an dessen Träger befestigt. Der Dorn wird von einem Abstandhalter umgeben, der an der Oberseite des Packers anliegt und in Längsrichtung des Dorns bewegt werden kann. Ein zylindrischer Greifer mit parallelen abgeschrägten Enden mit gezahnten Ansätzen neben den gegenüberliegenden Enden der abgeschrägten Enden ist am Dorn befestigt und liegt auf dem Abstandshalter, damit er in den Eingriff mit dem Bohrrohr gekippt werden kann, ist aber normalerweise gegen eine nicht gekippte Stellung federnd vorgespannt. Der Dorn ist von einem oberen Zylinder umgeben, der über dem Greifer gleitend angebracht ist, wodurch Kräfte, die amIn particular, according to the invention, a packer with a provided cylindrical mandrel which is surrounded by an elastic packer means in contact with the Drill pipe can be deformed radially under longitudinal pressure. A drive cylinder is attached to the mandrel under the packer Carrier attached. The mandrel is surrounded by a spacer that rests against the top of the packer and is in Can be moved longitudinally of the mandrel. A cylindrical gripper with parallel beveled ends with serrated ones Approaches next to the opposite ends of the beveled ends is attached to the mandrel and rests on but is usually against the spacer so that it can be tilted into engagement with the drill pipe a non-tilted position is resiliently biased. The mandrel is surrounded by an upper cylinder that rises above the Gripper is slidably mounted, reducing forces acting on the

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Dorn nach oben und am oberen Zylinder nach unten wirken, eine Einstellkraft an den Greifer legen, die über, den Packer übertragen wird und den Greifer zwischen gegenüberliegenden Seiten desBohrrohres kippen und festklemmen, wenn der Packer den Ringraum zwischen Dorn und Bohrrohr abdichtet. Bin Keilhalter zwischen dem oberen Zylinder und dem Kern ermöglicht eine Abwärtsbewegung und verhindert eine Aufwärtsbewegung des oberen Zylinders in bezug auf den Dorn, wodurch der Packer in der Einbringstellung gesperrt wird,Work the mandrel upwards and downwards on the upper cylinder, apply an adjustment force to the gripper, the over, the Packer is transferred and the gripper between opposite Tilt and clamp the sides of the drill pipe when the packer seals the annular space between the mandrel and the drill pipe. A wedge holder between the upper cylinder and the core allows downward movement and prevents upward movement of the upper cylinder in with respect to the mandrel, whereby the packer is in the introduction position is blocked,

Ferner nimmt nach der Erfindung ein sich nach unten öffnender Schlitz gegenüber dem unteren gezahnten Ansatz des Greifers das Ende einer Greifer-Freigabestange auf, die sich am Abstandhalter befindet. Ein Freigabeansatz an der Fläche des Dorns.unter der Stange arbeitet mit einer Freigabeeinrichtung zusammen, die Kern und Abstandshalter kuppelt und eine Aufwärtsbewegung des Kerns gegenüber dem Abstandhalter ermöglicht, um den Greifer aus der Einbringstellung durch Antrieb der Stange durch den'Kernansatz gegen das Ende des Schlitzes im Greifer freizugeben.Furthermore, according to the invention, a downwardly opening slot takes place opposite the lower toothed extension end of a gripper release bar located on the spacer. A sharing approach the face of the mandrel. under the rod works with a Release device together that couples the core and spacer and moves the core upward relative to the Spacer enables the gripper to move out of the insertion position by driving the rod through the core attachment towards the end of the slot in the gripper.

Weiter wird.nach der Erfindung eine Freigabeeinrichtung vorgesehen, in der ein beweglich gehaltenes schneidfestes Element in Ausschnitten nahe dem Boden des Packers eine gemeinsame Grenze zwischen Dorn und Antriebszylinder umfaßt. Ein vom Kern getragener Einsatzzylinder besitzt eine nach außen zeigende Randnut, die so gemessen ist, daß er äas schneidfeste Element aufnehmen kann, und normalerweise mit seiner Nut unter dem Boden des Elements gehalten wird. Der Einsatζzylinder wird von einer am Antriebszylinder befestigten Bodenkonstruktion getragen, die unter dem Einsatzzylinder am Rand verteilt angeordnete vertikale Innenrippen besitzt, wobei der Innendurchmesser etwa derselbe ist wie der Innendurchmesser desFurthermore, according to the invention, a release device provided, in which a movably held cut-resistant element in cutouts near the bottom of the packer a common border between mandrel and drive cylinder includes. Has an insert cylinder carried by the core an outwardly facing edge groove, measured to accommodate the cut-resistant element, and normally is held with its groove under the bottom of the element. The insert cylinder is connected to one on the drive cylinder fastened floor construction carried, which are arranged distributed under the insert cylinder on the edge has vertical inner ribs, the inner diameter being about the same as the inner diameter of the

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Einsätzzylinders und durch vertikale Einschnitte getrennt ist. Bin unten durch den Kern einsetzbarer, betätigter Rohrhaken kann an den Boden des EinsatζZylinders nur dann eingreifen, wenn er mit den Einschnitten und die Einsatz zylindernut in Eingriff mit dem schneidfesten Element ausgerichtet ist, wobei der Dorn aus dem Antriebszylinder freigegeben wird, die der Freigabe des V/erkzeugs bei der Aufwärtsbewegung des Dorns folgt.Insert cylinder and separated by vertical incisions is. An actuated pipe hook that can be inserted through the core at the bottom can only then be attached to the bottom of the insert cylinder engage when it is with the incisions and the insert cylindrical groove in engagement with the cut-resistant element is aligned, releasing the mandrel from the drive cylinder following the release of the tool on the upward movement of the mandrel follows.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und deren weiterer Vorteile werden diese mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist:For a better understanding of the invention and its further advantages, these are described with the aid of the drawings. In the drawings is:

Figur 1 ein Teil querschnitt eines Packers für das mechanische Einbringen eines bidirektionalen Greifers in einem Bohrrohr ;Figure 1 is a partial cross section of a packer for the mechanical introduction of a bidirectional gripper in a drill pipe;

Figur 2 ein Längsquerschnitt des oberen Teils des Packers nach Figur 1 in größerem Maßstab;Figure 2 is a longitudinal cross-section of the upper part of the packer according to Figure 1 on a larger scale;

Figur 3 ein ähnlicher Schnitt des mittleren Teils des Bohrlochpackers naCh₁ Figur 1 ;Figure 3 is a similar section of the middle portion of the downhole packer of _{Figure 1} Figure 1;

Figur 4- ein ähnlicher Schnitt des unteren Teils des Packers nach Figur 1;Figure 4- is a similar section of the lower part of the packer of Figure 1;

Figur 5 ein Querschnitt eines Bohrlochpackers an der Linie 5-5 der Figur 2;Figure 5 is a cross-sectional view of a well packer taken along line 5-5 of Figure 2;

Figur 6 ein Längsschnitt eines Spreizringhalters an der Linie 6-6 der Figur 5;FIG. 6 shows a longitudinal section of an expanding ring holder on the line 6-6 in FIG. 5;

Figur 7 ein Längsschnitt des Greifers 38 der Figuren 1 und 2;FIG. 7 shows a longitudinal section of the gripper 38 of FIGS. 1 and 2;

Figur 8 ein Teilschnitt der Seite des Packers mit dem Greifer-Freigabeansatz;Figure 8 is a partial section of the side of the packer with the Grapple release approach;

Figur 9 ein Längsschnitt des Sperrkörpers der Figur 4;FIG. 9 shows a longitudinal section of the locking body of FIG. 4;

Figur 1o ein Längsschnitt des unteren Endes des Packer-Figure 1o a longitudinal section of the lower end of the packer

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führungskörpers und des Klauenhalters der Figur 4;guide body and the claw holder of Figure 4;

Figur 11 ein Querschnitt des Führungskörpers'an der Linie 11-11 der Figur 4;FIG. 11 shows a cross section of the guide body on the line 11-11 of Figure 4;

Figur 12 ein Querschnitt an der Linie 12-12 der Figur 4-;Figure 12 is a cross-section on line 12-12 of Figure 4-;

Figur 13 ©in Teillängsschnitt des unteren Endes des Pakkers, wobei ein Sucher an den Packer angreift, um ihn aus dem Sitz zu heben;Figure 13 © in partial longitudinal section of the lower end of the packer, a seeker engaging the packer to lift it out of the seat;

Figur 14- ein Querschnitt an der Linie 14—14 der Figur 13;Figure 14 is a cross-section on line 14-14 of Figure 13;

Figur 15 ein Teilschnitt eines hydraulischen Einstelladapters ; undFIG. 15 is a partial section of a hydraulic adjustment adapter ; and

Figur 16 ein Teilschnitt eines mechanischen Einstelladapters. FIG. 16 shows a partial section of a mechanical adjustment adapter.

Die Figuren 1 bis 8 zeigen einen Bohrlochpacker nach der Erfindung, bei dem ein hohler zylindrischer Dorn 1o über die Länge des Packers vom oberen Ende. 12 zum unteren Ende 14 verläuft. Auf das Ende 12 ist oben eine Verbindung 16 aufgeschraubt, deren Innengewinde 18 zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) 7/erkzeughaltemechanismus dient.Figures 1 to 8 show a well packer according to Invention in which a hollow cylindrical mandrel 1o over the length of the packer from the top. 12 to the bottom 14 runs. On the end 12, a connection 16 is screwed at the top, the internal thread 18 for receiving a (not shown) 7 / tool holding mechanism is used.

Konzentrisch zum Dorn 1 ο befindet sich ein Dorngleithalter 22, der mit der, Verbindung 16. mittels Scherschrauben 2o befestigt ist. Unter dem Halter 22 ist mit diesem ein Dorngleitgehäuse 24 mit einer konischen Innenwandung 26 verschraubt.Concentric to the mandrel 1 o there is a mandrel slide holder 22, which is connected to the connection 16. by means of shear bolts 2o is attached. Below the holder 22 is a mandrel sliding housing 24 with a conical inner wall 26 screwed.

Von der 7/andung 26 und der Außenfläche des Kerns 1o wird eine ringförmige Kammer gebildet, in der sich ein Spreizringhaltekeil 28 befindet. Der Keil 28 kann am Dorn 1o frei nach unten gleiten, wirkt aber einer Bewegung nach oben entgegen. Jedes Segment des Keils 28 ist nach unten durch Federn 32 vorgespannt, die an den Keil 28 angreifen. Die Federn 32.spannen den Keil 28 vor und befindenOf the 7 / andung 26 and the outer surface of the core 1o becomes an annular chamber is formed in which an expanding ring retaining wedge 28 is located. The wedge 28 can be on the mandrel 1o slide freely downwards, but counteracts any movement upwards. Each segment of the wedge 28 is down biased by springs 32 which act on the wedge 28. The springs 32. preload the wedge 28 and are located

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sich auf Führungsstiften, die in einen Dorngleitring 36 passend eingedrückt sind.on guide pins that are inserted into a mandrel sliding ring 36 are appropriately pressed in.

Der Dorn 1o ist, wie Figur 5 zeigt, zylindrisch, wie auch das Gehäuse 24 zylindrisch ist. Der Keil 28 besteht jedoch aus bogenförmigen Segmenten, die sich im Ringraum zwischen dem Dorn 1o und dem Gehäuse 24 befinden. Jedes Segment des Keils 28 verläuft über einen 7/inkel von höchstens 9o und läßt einen verhältnismäßig kleinen Schlitz 29 zwischen den begrenzenden Kanten frei.The mandrel 1o is, as FIG. 5 shows, cylindrical, such as the housing 24 is also cylindrical. The wedge 28, however, consists of arcuate segments that are located in the annulus between the mandrel 1o and the housing 24 are located. Each The segment of the wedge 28 runs over a 7 / inch of at most 9o and leaves a relatively small slot 29 free between the delimiting edges.

Der Keil 28 ist, wie Figur 6 zeigt, innen gerillt oder eingeschnitten, was scharfe Kanten zum ergreifen des Dorns 1o ergibt. Jedes Element des Keils 28 besitzt an seiner oberen Fläche einen Schlitz 3o zur Aufnahme einer Feder 32. ■As FIG. 6 shows, the wedge 28 is internally grooved or cut, which results in sharp edges to grip the mandrel 1o. Each element of the wedge 28 has its upper surface has a slot 3o for receiving a Spring 32. ■

Unmittelbar unter dem Gehäuse befindet sieb, ein bidirektionaler Greifer 38, der den Dorn 1o umgibt. An einem oberen Ansatz des Greifers 38 befindet sich ein erster Satz Zähne 4o und an einem unteren Ansatz ein zweiter Satz Zähne 42. Der Greifer 38 ist hohl und besitzt eine Axialbohrung 46 und eine Versenkbohrung 44. Beide Bohrungen haben denselben Durchmesser zur Aufnahme des Dorns Ίο und gehen ineinander über, um den Greifer 38 um eine senkrecht zur Dornachse und senkrecht zu der den Achsen der Bohrungen 44 und 46 gemeinsamen Ebene verlaufenden Achse kippen oder drehen zu können.Immediately under the housing is a sieve, a bidirectional one Gripper 38 surrounding the mandrel 1o. On one upper approach of the gripper 38 is a first Set of teeth 40 and a second set of teeth 42 on a lower extension. The gripper 38 is hollow and has one Axial bore 46 and a countersunk bore 44. Both holes have the same diameter for receiving the mandrel Ίο and go into each other to the gripper 38 by one perpendicular to the mandrel axis and perpendicular to the plane common to the axes of the bores 44 and 46 Be able to tilt or rotate the axis.

In der bevorzugten Form besitzt der Greifer 38 die Ausbildung nach Figur 7· Die Achse 46a der Bohrung 46 ist um einen Winkel 46b, vorzxigsweise in der Größenordnung von 2o°, gegen die Achse der Bohrung 44 versetzt. Beiie Bohrungen haben einen solchen Durchmesser, daß sich der Greifer von einem Ende zum anderen frei bewegen kann undIn the preferred form, the gripper 38 has the design according to Figure 7 · The axis 46a of the bore 46 is at an angle 46b, preferably in the order of magnitude of 2o °, offset from the axis of the bore 44. Beiie holes have such a diameter that the gripper can move freely from one end to the other and

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durch die Versetzung zwischen uen Bohrungen begrenzt ist.is limited by the offset between uen holes.

Die Zahnsätze 4o und 42 enthalten je elf Bahnen 1 bis 11 (Figur 7)· Ώϊβ Zähne sind quer zu einer Achse geschnitten, die zwischen den Achsen 44a und 46a liegt.The sets of teeth 4o and 42 each contain eleven tracks 1 to 11 (Figure 7) β teeth are cut transversely to an axis, which lies between axes 44a and 46a.

Die Zähne 4o und 42 befinden sich je auf einem gekrümmten Vorsprung, so daß der Greifer 38 in den Bohrrohren aufgenommen werden und arbeiten kann, die einen Innendurchmesser über einen gegebenen begrenzten Bereich besitzen. Bei einem Packer, bei dem die Längs 38b eines Greifers 38 in der Größe von etwa 175 J™· lieg*, ist ein Greifer nach Figur 7 zur Verwendung in Bohrrohren mit einem Innendurchmesser von etwa 162 mn bis 155 ³^ geeignet. V/enn der Greifer 38 um seine Mittelachse 38m geschwenkt oder gekippt wird, kommt einer der Zähne des Satzes 4o und einer des Satzes 42 in Kontakt mit der Bohrrohrwandung. Der oder die Zähne, die an die Wandung angreifen, tun dies mit etwa demselben Winkel sowohl über als auch unter dem Zahn gegenüber der Bohrrohrwandung, jfis wird eine angemessene Kraft angelegt, so daß die Zähne in die Gehäusewandung eindringen und sich mehrere Zähne im Spiel befinden« Diese- widerstehen der Bewegung des Greifers 38 etwa gleichmäßig sowohl nach oben wie auch nach unten.The teeth 40 and 42 are each on a curved projection so that the gripper 38 can be received and operated in the drill pipes which have an inner diameter over a given limited range. In the case of a packer in which the length 38b of a gripper 38 is approximately 175 mm in size, a gripper according to FIG. 7 is ^{suitable for use in drill pipes with an inner diameter of approximately 162 mm to 155 3} ^. When the gripper 38 is pivoted or tilted about its central axis 38m, one of the teeth of the set 40 and one of the set 42 come into contact with the drill pipe wall. The tooth or teeth that attack the wall do so at approximately the same angle both above and below the tooth with respect to the drill pipe wall, jfis an appropriate force is applied so that the teeth penetrate the housing wall and several teeth are in play «These resist the movement of the gripper 38 approximately equally both upwards and downwards.

Beide Enden des Greifers 38 haben dieselbe Form. Die Zahnsätze 4o und 42'befinden sich an seinen gegenüberliegenden Seiten.Both ends of the gripper 38 have the same shape. The sets of teeth 4o and 42 'are on its opposite sides Pages.

Die Zähne 4o können am oberen Ende des Greifers .spiralförmig oder in parallelen Rillen eingeschnitten sein. Der Greifer 38 kippt oder schwenkt entsprechend dem Drall um die Mittellinie 38m, wenn Gehäuse 24 und Ansatz konvergieren, wie durch die Pfeile 38p und 38q dargestellt ist«The teeth 4o can be spiral-shaped at the upper end of the gripper or be cut in parallel grooves. The gripper 38 tilts or pivots according to the twist the center line 38m when housing 24 and extension converge, as shown by arrows 38p and 38q «

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Der Greifer 38 kann ferner durch Anlegen einer durch den Pfeil 38r dargestellten Kraft abgenommen werden.The gripper 38 can also be removed by applying a force shown by the arrow 38r.

Der Greifer 38 besitzt unmittelbar über den Zähnen 42 einen nach oben gerichteten vertikalen Schlitz 48, in dem durch Schrauben 51 eine Bückhaltefeder 5o befestigt ist, die den Greifer 38 in der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Lage hält.The gripper 38 has immediately above the teeth 42 an upwardly directed vertical slot 48 in which a retaining spring 5o is fastened by screws 51 which holds the gripper 38 in the position shown in FIGS.

Unmittelbar unter den Zähnen 4o und diametral gegenüber dem Schlitz 48 befindet sich ein nach unten gerichteter Freigabeschiitζ 52.Immediately below the teeth 4o and diametrically opposite A downwardly directed release slide 52 is located next to the slot 48.

In den Boden des Schlitzes 52 führt ein Greifer-Freigabeansatz 54- nach oben, der einen unmittelbar nach unten gerichteten Ansatz 6o besitzt, der mit der oberen Fläche eines unteren Kopfringes 62 in Kontakt steht.A gripper release lug leads into the bottom of the slot 52 54- upwards, the one directed directly downwards Approach 6o which is in contact with the upper surface of a lower head ring 62.

Der Schlitz 52 besitzt eine Breite von etwa einem Drittel des Durchmessers des Dorns 1o, wie aus Figur 8 zu entnehmen ist. Der Ansatz 5^- liegt normalerweise auf der oberen Fläche 63 des Kopfringes 63 auf. Wie jedoch später erläutert werden wird, wird der Ansatz 5^ nach oben getrieben, so daß das Oberteil 55 des Ansatzes 54- as. das obere Ende 53 des Schlitzes 52 angreift und den Greifer 38 in eine solche Lage zurückdreht, daß die Bohrung 46 parallel zum Dorn 1o verläuft.The slot 52 has a width of about one third of the diameter of the mandrel 1o, as can be seen from FIG. The approach 5 ^ - is usually on the upper surface 63 of the head ring 63. But how later will be explained, the approach 5 ^ is driven upwards, so that the upper part 55 of the approach 54- as. the upper end 53 of the slot 52 engages and the gripper 38 rotates back into such a position that the bore 46 runs parallel to the mandrel 1o.

Der Kopfring 62 ist an einen länglichen Afrstandbund 64 angeschraubt, entlang dem ein Längsschlitz 66 bis über deinem unteren Gewindeabschnitt 68 verläuft.The head ring 62 is attached to an elongated African stand collar 64 screwed, along which a longitudinal slot 66 extends to above your lower threaded section 68.

In einen radialen Bund 72 an der äußeren Fläche des Dorns 1o ist eine Steilschraube 7o eingeschraubt, deren Kopf sich im Längsschlitz 66 befindet und so ein Drehen desInto a radial collar 72 on the outer surface of the mandrel 1o a steep screw 7o is screwed in, the head of which is located in the longitudinal slot 66 and so turning the

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Doms nach, dem-Einsetzen des Packers verhindert. Eine solche Drehung würde bei einem Arbeiten unerwünscht sein, bei dem an den Oberteil des Dorns Lo Rotationskräfte angelegt werden müssen. .Doms after the insertion of the packer prevented. One such rotation would be undesirable in a job where rotational forces are applied to the top of the mandrel Lo Need to become. .

Das untere Ende 68 des Bundes 64- ist durch Gewinde mit einem zweiten Dornschlitzgehäuse 74 gekuppelt, das ähnlich dem Gehäuse 24 ausgebildet ist. Es besitzt eine konische Innenwandung 76m> die einen Ringraum mit der äußeren Wandung des Kerns 1 ο bildet.-. In diesem Eingraum befindet sich ein Keil oder Spreizring 77 t der ähnlich den Keilen 28 in Figur 2 angeordnet ist. Der Keil 77 begrenzt die Aufwärtsbewegung des Gehäuses 74· gegenüber dem Dorn 1o.The lower end 68 of the collar 64 is threadedly coupled to a second mandrel slot housing 74 which is similar to the housing 24. It has a conical inner wall 76m> which forms an annular space with the outer wall of the core 1 o .-. In this entry space there is a wedge or expansion ring 77 t which is arranged in a manner similar to the wedges 28 in FIG. The wedge 77 limits the upward movement of the housing 74 with respect to the mandrel 1o.

In Figur 3 werden nur zwei der Elemente des Keils 77 gezeigt. Die Elemente sind durch Federn 78- vorgespannt, die in Stiften geführt werden, die in einen Gleitring 72 eingesetzt sind.In Figure 3 only two of the elements of the wedge 77 are shown. The elements are pretensioned by springs 78 which are guided in pins which are inserted into a slide ring 72.

Ein Packer 84 umgibt den Dorn Lo unmittelbar .unter dem Gehäuse 74-· Er enthält bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Endringe 86 und 88 und einen Mittelring 9o. Die Ringe 86, 88 und So bestehen aus einem Elastomer, z.B. Gummi, synthetischem Gummi oder einem anderen, sich mit der Umgebung vertragenden Material. Die gegenüberliegenden Enden der Ringe 86 und 88 sind mit Versteifungsmetall flanschringen 92 versehen. Der Mittelring 9o besitzt ' oben und unten zugespitzte Enden, die in die entgegengesetzt gerichteten Spitzen der gegenüberliegenden Enden der Ringe 86 und 88 passen. .A packer 84 surrounds the mandrel Lo immediately below the housing 74- In this embodiment it contains two end rings 86 and 88 and a central ring 9o. The rings 86, 88 and So are made of an elastomer, for example rubber, synthetic rubber or some other material that is compatible with the environment. The opposite ends of the rings 86 and 88 are flange rings 92 provided with stiffening metal. The center ring 9o has tapered ends at the top and bottom which fit into the oppositely directed tips of the opposite ends of the rings 86 and 88. .

Eine mit dem Dorn -Lο konzentrisch verlaufende Muffe 9.4-trägt den "Boden des Ringes, 88. Auf den Boden der Muffe % 94 ist ein Klauengehäuse 96 mit einem Längs schilt ζ 98 geschraubt, der von.der Muffe 94· zu einem Punkt etwa in der Mitte der Länge des Gehäuses 92 verläuft.A running concentrically with the mandrel sleeve -Lο-9.4 carries the "bottom of the ring 88. On the bottom is the sleeve% 94 a claw housing 96 with a longitudinal schilt ζ 98 screwed, the sleeve 94 · von.der to a point about runs mid-way down the length of housing 92.

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- 1ο - .- 1ο -.

.Der Kopf einer Sperrschraube 1oo geht in den Schlitz 98 hinein und wird von einem Sperrkörper 1o2 getragen, der auf das unsere Ende 14 des Dorns 1o aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 96 liegt konzentrisch zum Sperrkörper 1o2 mit einem dazwischenliegenden Gleitabstand. Die Schraube 1oo im Schlitz 98 verhindert- ein Drehen zwischen Gehäuse 96 und Sperrkörper 1o2.The head of a locking screw 1oo goes into slot 98 into it and is carried by a locking body 1o2, the on which our end 14 of the mandrel 1o is screwed. The housing 96 is concentric to the locking body 1o2 with a sliding distance therebetween. The screw 1oo in the slot 98 prevents rotation between the housing 96 and locking body 1o2.

figur 9 ist ein Längsschnitt des Sperrkörpers 1o2. Nahe dem unteren Ende sind mehrere Fenster 1o4 verteilt angeordnet. Der Körper 1o2 ist mit einem zylindrischen Wieder-Eintrittsdurchgang versehen, wobei die Fenster 1o4 sich im Teil des unteren großen Durchmessers befinden. Das obere Ende besitzt ein Innengewinde zur Aufnahme des unteren Endes 14 des Dorns 1o. In Figur 9 werden vier Fenster 1o4 gezeigt, insgesamt befinden sich im Körper 1o2 jedoch sechs Fenster. In den Pfeilern zi'/ischen den Fenstern 1o4 befinden sich Gewindelöcher 1o5 zur Aufnahme von Scherschrauben 1o7.Figure 9 is a longitudinal section of the locking body 1o2. Vicinity a plurality of windows 1o4 are arranged distributed over the lower end. The body 1o2 is with a cylindrical re-entry passage provided, the windows 1o4 being in the part of the lower large diameter. The upper end has an internal thread for receiving the lower end 14 of the mandrel 1o. In Figure 9 there are four Window 1o4 shown, but there are a total of six windows in the body 1o2. In the pillars zi '/ ischen Windows 1o4 are threaded holes 1o5 for receiving of shear bolts 1o7.

Jedes Fenster 1o4 enthält, wie Figur 4 zeigt, eine klaue 1o6. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden'sechs Sperrklauen verwendet, von denen jede eine teilweise abgeschrägte Fläche besitzt. Die gekrümmte Außenfläche der Klaue 1o6 paßt in die Innenfläche des Klauengehäuses 96. Die Innenfläche der Klaue 1o6 ist so gekrümmt, daß sie in die Außenfläche eines Klauenrückhalters 1o8 paßt. Jede Sperrklaue 1o6 paßt mit ihrer oberen abgeschrägten Außenkante in die unten abgeschrägte Kante des Klauengehäuseeinsatzringes 11o. Die abgeschrägten Flächen arbeiten zusammen, um den Packer zu suchen, wie noch erläutert werden wird.As FIG. 4 shows, each window 1o4 contains a claw 1o6. In this embodiment, there will be six Used locking pawls, each of which has a partially beveled surface. The curved outer surface of the Claw 1o6 fits into the inner surface of the claw housing 96. The inner surface of the claw 1o6 is curved so that it fits into the outer surface of a claw retainer 1o8 fits. Each locking claw 1o6 fits with its upper beveled outer edge into the beveled edge of the claw housing insert ring 11o. The beveled faces work together to look for the packer, as will be explained later.

Der Klauenrückhalter 1o8 (Figur 4) enthält eine nach, außen weisende mittlere Nut 112, die zur Innenwandung einesThe claw retainer 1o8 (Figure 4) contains an outwardly facing central groove 112, the inner wall of a

-11-409835/0258 -11- 409835/0258

Führungskörpers 114 gerichtet ist. Der Rückhalter'1o8 wird auf einen Vorsprung 116 des Führungskörpers 114 getragen. Am unteren Ende des Rückhalters 1o8 befindet sich eine nach innen weisende Nut 118 mit einem oberen und einem unteren abgeschrägten Rand. Am Boden des Rückhalters 1o8 befindet sich eine Tülle 12o zur "Verwendung beim Wiederfinden des Packers. -Guide body 114 is directed. The Retainer'108 is carried on a projection 116 of the guide body 114. At the lower end of the retainer 1o8 is located an inwardly facing groove 118 having an upper and a lower beveled edge. At the bottom of the retainer 1o8 there is a spout 12o for "use when finding the packer again."

Figur 1o zeigt einen Längsschnitt des unteren Teils des Körpers 114. Figur 11 ist ein Querschnitt davon. Vier am Rand verteilt angeordnete Führungsfinger 122 in der Form von in Längsrichtung verlaufenden Innenrippen werden in den Figuren 4, 1o und 11 als Teil des Unteren des Körpers 114 dargestellt. Die Innenflächen der Finger 122 sind gekrümmt, wobei der J£rümmungsradius etwas kleiner als der Innendurchmesser der Lippe 12o (Figur 4) ist. Zwischen benachbarten Führungsfingern 122 befindet sich ein Schlitz 123» dessen Durchmesser gleich dem Innendurchmesser der Lippe 12o ist.Figure 1o shows a longitudinal section of the lower part of the Body 114. Figure 11 is a cross section thereof. Four am Guide fingers 122 arranged distributed along the edge in the form of inner ribs running in the longitudinal direction are shown in FIG FIGS. 4, 10 and 11 are shown as part of the lower part of the body 114. The inner surfaces of fingers 122 are curved, the radius of curvature being somewhat smaller than the inside diameter of the lip is 12o (Figure 4). Between adjacent guide fingers 122 is located a slot 123 'whose diameter is equal to the inner diameter of the lip 12o.

Der Längsschnitt der unteren Enden des Rückhalters 1o8 und des Führungskörpers 114 ist, wie Figur 1o zeigt, um 45° aus dem Schnitt nach Figur 4 gedreht. Die Lippe 12o überlappt dort den oberen Teil des Schlitzes 123 zwischen den Fingern 122. Die Lippe 12o ist unterschnitten, "um einen nach unten weisenden, aufwärts und nach außen geneigten Vorsprung 124 zu erhalten. In Figur 11 wechseln die Finger 122 mit Nuten 123 ab. Die Lippe 12o überlappt in den Figuren 4 und 1o die Nuten 123, weil sie gleichen Durchmesser wie die Innenflächen der Finger 122 haben.The longitudinal section of the lower ends of the retainer 1o8 and the guide body 114 is, as FIG. 10 shows, rotated by 45 ° from the section according to FIG. The lip 12o overlaps there the upper part of the slot 123 between the fingers 122. The lip 12o is undercut, "to obtain a downwardly pointing, upwardly and outwardly inclined projection 124. Change to FIG fingers 122 with grooves 123. The lip 12o overlaps the grooves 123 in FIGS. 4 and 1o because they are the same Diameters as the inner surfaces of fingers 122 have.

Wie Figur 12 zeigt, umgibt das Klauengehäuse 96 den Sperrkörper 1o2, in dem sich der Klauenrückhalter 1o8 befindet. Die Scherschrauben 1o? halten den Klauenrückhalter 1o8 am Sperrkörper 1o2.As FIG. 12 shows, the claw housing 96 surrounds the locking body 1o2, in which the claw retainer 1o8 is located. The shear bolts 1o? hold the claw retainer 1o8 on the locking body 1o2.

409835/0258 "¹²~409835/0258 " ¹² ~

Der in den Figuren 1 bis 11 gezeigte Packer kann mechanisch, hydraulisch oder mit einem Drahtseil eingebracht werden.The packer shown in FIGS. 1 to 11 can be introduced mechanically, hydraulically or with a wire rope will.

Der Aufbau nach den Figuren 1 bis 12 und besonders die obere Verbindung 16 in dieser Anlage ist für Einbringen mit dem Drahtseil besonders geeignet. Insbesondere wird eine Drahtseildruckeinrichtung (nicht dargestellt) der oberen Verbindung 16 durch einen (nicht dargestellten) Adapter angepaßt. Der Packer wird dann in das Bohrloch, in die gewünschte Tiefe an einem Drahtseil herabgelassen und dort betätigt.The structure according to FIGS. 1 to 12 and especially the upper connection 16 in this system is for introduction particularly suitable with the wire rope. In particular, a wire rope printing device (not shown) is the upper connection 16 adapted by an adapter (not shown). The packer is then put into the borehole, lowered to the desired depth on a wire rope and operated there.

Solche Anlagen sind im allgemeinen bekannt. Eine geeignete Anlage ist die Baker-Drahtseil-Druckeinrichtung, Produkt 437-02 der Baker Oil Tools of Los Angeles, Calif./USA. Mit diner solchen Einrichtung wird die bekannte Guiberson B-Adapter-Ausrüstung von Guiberson, Dallas, Texas, verwendet. Eine solche Ausstattung enthält einen Scherring von etwa 16 ooo kg. Diese Geräte werden bei Ölbohrarbeiten seit langem verwendet.Such systems are generally known. A suitable facility is the Baker Wire Rope Printing Device, product 437-02 from Baker Oil Tools of Los Angeles, Calif./USA. The well known Guiberson B adapter kit from Guiberson, Dallas, Texas is used with such a facility. Such equipment includes a shear ring of about 16,000 kg. These devices are used in oil drilling operations used for a long time.

Die genannten Druck- und Adaptereinrichtungen dienen zum Anlegen einer in Richtung des Pfeiles 2oo in Figur 2 zur oberen Verbindung 16 gerichteten Kraft und gleichzeitig mittels einer (nicht dargestellten, aber über der oberen Verbindung 16 als Teil der Adapter-Ausrüstung gehenden) Muffe zum Anlegen einer nach unten gerichteten Kraft, wie sie durch den Pfeil 22o dargestellt ist, zum oberen Teil des Dorngleithalters 22.The printing and adapter devices mentioned are used for Applying a force directed in the direction of the arrow 2oo in FIG. 2 to the upper connection 16 and at the same time by means of a (not shown, but going over the upper connection 16 as part of the adapter equipment) Sleeve for applying a downward force, as shown by arrow 22o, to the upper part of the mandrel slide holder 22.

Diese Druckanlagen können durch ein elektrisches Signal betätigt werden, das von der Oberfläche über das Trageseil geleitet wird. Dieses Signal mündet ein explosives oder brennbares Material, das in einer Kolbenkammer einenThese pressure systems can be operated by an electrical signal that is transmitted from the surface via the support rope. This signal leads to an explosive one or combustible material in a piston chamber

409835/0258 ~¹⁴~409835/0258 ~ ¹⁴ ~

Gasdruck erzeugt. Kammer und Kolben sind verbunden und erzeugen die nach, oben gerichtete Kraft 2oo und die nach unten gerichtete Kraft 2o2. Diese Kräfte lassen die Schrauben 2o abscheren. Sind die Schrauben 2o abgeschnitten, so versucht der Dorn 1o, sich nach oben und der Rückhalter 22 und das Gehäuse versuchen sich nach unten zu bewegen. Das untere Ende des Gehäuses 24- greift an das obere Ende des Greifers 38 an einem Punkt neben dem oberen Gewindeteil 4-0 an. Da der Dorn 1o mit dem Sperrkörper 1o2 und über die Klauen 1o6 mit dem Klauengehäuse 96 verbunden istβ erzeugt eine Aufwärtsbewegung des Dorns 1o eine Kraft, die in Figur 7 durch den Pfeil J8q dargestellt ist. Diese Kraft wird vom Klauengehäuse 96 über die Buchse 94-, den unteren Packerring 88, den Packerring 9o, den Packerring 86, das Dorngleitgehäuse 74-, den Bund 64- und den unteren Kopf 62 übertragen. Der untere Kopf liegt am unteren Teil des Greifers 58 neben dem Gewinde 4-2 auf. Wenn das Gehäuse 24- und der untere Kopf 62 sich zueinander bewegen, xvird der Greifer 38 gedreht und die Kraft der Feder 5o überwunden, so daß die Zähne beider Sätze 4-0 und 42 an die Bohrrohrwandung an gegenüberliegenden Seiten des Bahrrohrs, und an gegenüberliegenden Enden des Greifers 38 angreifen.Gas pressure generated. Chamber and piston are connected and generate the upward directed force 2oo and the after downward force 2o2. These forces cause the screws to shear off. Are the screws cut 2o, so the mandrel 10 tries to move up and the retainer 22 and the housing try to move down to move. The lower end of the housing 24- engages the upper end of the gripper 38 at a point adjacent to that upper thread part 4-0. Since the mandrel 1o with the locking body 1o2 and connected to the claw housing 96 via the claws 1o6 generates an upward movement of the mandrel 1o a force which is shown in Figure 7 by the arrow J8q is. This force is from the claw housing 96 via the bushing 94-, the lower packer ring 88, the packer ring 9o, the packer ring 86, the mandrel sliding housing 74-, the collar 64 and lower head 62 transferred. The lower head lies on the lower part of the gripper 58 next to the thread 4-2 on. When the housing 24 and lower head 62 are move towards each other, the gripper 38 is rotated and the Force of the spring 5o overcome, so that the teeth of both Sets 4-0 and 42 to the drill pipe wall on opposite sides of the pipe, and on opposite ends of the gripper 38 attack.

Wenn die Bewegung in Sichtung der Pfeile 2oo und 2o2 andauert, wirkt das Bohrrohr kräftig gegen weitere Drehung' des Greifers 38. Eine weitere Bewegung des Dorns 1o relativ zum Gehäuse nach oben bewirkt ein Aufweiten des Pakkers 84- nach außen in dichtem Kontakt mit der Wandung des Bohrrohrs. Wenn das Bohrrohr eine Verformung der Gummielemente begrenzt, wird eine progressiv zunehmende Kraft an "den Greifer 38 angelegt, um die Zähne in die Wandungen des Bohrrohres einzudrücken. ·If the movement continues in the sight of arrows 2oo and 2o2, the drill pipe acts strongly against further rotation ' of the gripper 38. Another movement of the mandrel 1o relative upwards towards the housing causes the packer to expand 84- outwardly in tight contact with the wall of the drill pipe. When the drill pipe deformation of the rubber elements limited, a progressively increasing force is applied to "the gripper 38" to engage the teeth in the Press in the walls of the drill pipe. ·

Ein Verformen der Gummielemente dauert an, bis der Druck 4 0 9835/0258 -15-'Deformation of the rubber elements continues until the pressure 4 0 9835/0258 -15- '

in der Druckeinrichtung einen gegebenen Wert erreicht. Wie angezeigt, regelt ein Scherring in der Adapterausrüstung diesen 7/ert. Im vorliegenden Beispiel wird ein Scherring von 16 ooo kg verwendet. Wenn der Druck in der Druckeinrichtung 16 ooo kg erreicht und somit die Größe der Kräfte 2oo und 2o2 bestimmt, versagt der Scherring in der Adapterausrüstung und die Druckeinrichtung und die Adapterausrüstung kommen von der oberen Verbindung 16 frei. Die Druckeinrichtung und die Adapterausrüstung können dann aus dem Bohrloch gezogen werden.reaches a given value in the printing device. As indicated, a shear ring in the adapter equipment regulates this 7 / ert. In this example, a Shear ring of 16,000 kg used. When the pressure in the printing device reaches 16,000 kg and thus the size the forces 2oo and 2o2 determined, the shear ring fails in the adapter equipment and the pressure device and the Adapter equipment comes free from the upper connection 16. The printing facility and adapter equipment can then pulled out of the borehole.

Bei Freigabe der Druckeinrichtung und der Adapterausrüstung versucht der Dorn 1o, sich gegenüber dem Gehäuse abwärts zu bewegen. Diese Bewegung wird durch die Keile 28 und 77 sofort angehalten. Der Keil 77 sperrt den Packer 84 in der Einbringstellung, um eine Freigabe des Packers 84 zu vermeiden, wie es geschehen könnte, wenn der Abwärtsdruck auf dem Packer den Einbringdruck (26 ooo kg bei diesem Beispiel) überschritten hat und dann freigegeben worden ist. Eine solche Drucküberschreitung würde den Greifer 3S um einen größeren Winkel schwenken. Ohne diese Drucküberschreitung würde dann der Packer 84 beim Fehlen des Keils 77 um einige Grade freikommen.When the printing device and the adapter equipment are released the mandrel tries 1o to move downwards relative to the housing. This movement is made possible by the wedges 28 and 77 stopped immediately. The wedge 77 locks the packer 84 in the introduction position to enable the Packers 84, as might happen if the downward pressure on the packer exceeded the application pressure (26,000 kg in this example) and has then been released. Such an excess pressure would swivel the gripper 3S through a larger angle. Without this excess pressure would then be released by a few degrees in the absence of the wedge 77 by the packer 84.

Bei abgenommenem Drahtseil ist dann dem Bedienungsmann freigestellt, solche Tests, was zweckmäßig sein kann, oder andere Operationen auszuführen, die in "Verbindung mit dem Anbringen des Packers in einer gewünschten Tiefe erwünscht sind.With the wire rope removed, the operator is free to carry out such tests, which may be useful, or to carry out other operations as may be desired in connection with installing the packer at a desired depth are.

Der Packer kann durch Benutzung des Adapters nach Figur eingebracht werden. Bei diesem Beispiel ist der Dorn 1o durch ein Gewinde 3oo im Boden eines Adapterbundes 3o1 befestigt, der an seinem oberen Ende zum Ankuppeln des Bundes 3o1 an eine (nicht dargestellte) Rohrleitung ein 409835/0258 -16-The packer can be brought in using the adapter according to the figure. In this example the mandrel is 1o through a thread 3oo in the bottom of an adapter collar 3o1 attached, the one at its upper end for coupling the federal 3o1 to a (not shown) pipeline 409835/0258 -16-

Gewinde besitzt. Der Bund 3o1 wird von einem Zylinder 3o4 umfaßt. O-Ringe 3o6 in Nuten auf der Außenfläche und nahe dem unteren Ende des Bundes 3o1 ergeben eine Druckdichtung zwischen der Außenseite des Bundes 3o1 und der Innenwandung des Zylinders 3o4·. "Die Bohrung im Zylinder 3o4 steht mit dem Teil 308 kleineren Durchmessers in Verbindung. Die Ö-Hinge 3I0 in den Nuten in der Innenwandung des Teils 3o8 ergeben eine Druckdichtung zwischen dem Dorn Io und diesem Teil. Das Klauengehäuse 24, das in Figur 2 gezeigt wird, ist in den Boden des Teils 308 eingeschraubt. ■Has thread. The collar 3o1 is from a cylinder 3o4 includes. O-rings 3o6 in grooves on the outer surface and near the lower end of the collar 3o1 result in a pressure seal between the outside of the covenant 3o1 and the Inner wall of the cylinder 3o4 ·. "The hole in the cylinder 3o4 stands with the smaller diameter part 308 in Link. The Ö-Hinge 3I0 in the grooves in the inner wall of part 3o8 result in a pressure seal between the thorn Io and this part. The claw housing 24, which in Figure 2 is shown in the bottom of part 308 screwed in. ■

Die öffnungen 312 verlaufen durch die Wandung des Doms 1o neben dem Boden des Gewindes 300.The openings 312 run through the wall of the dome 1o next to the bottom of the thread 300.

Die Scherschrauben 314 gehen durch das obere Ende des Zylinders 3o4 hindurch in eine Nut 316 im Gebiet des Gewindes 3o2 am Bund 3o1.The shear bolts 314 pass through the top of the cylinder 3o4 through into a groove 316 in the area of the thread 3o2 on the federal government 3o1.

Beim hydraulischen Einbringen des Werkzeugs wird das untere Ende des Packers mit einem dehnbaren oder entspannbaren Ventil versehen, das in Verbindung mit Figur 16c der US-Patentschrift 3,548,936 beschrieben ist.When the tool is introduced hydraulically, the lower end of the packer is provided with an expandable or releasable valve, which is described in connection with FIG. 16c of US Pat. No. 3,548,936.

Wenn das untere Ende des Kerns 1o durch ein solches Ventil verschlossen ist, wirkt der über die am Gewinde 3o2 angeschlossene Bohrleitung angelegte Druck durch die öffnungen 312· Beim Aufbau des Drucks werden die Scherschrauben 314 abgeschnitten, wodurch die Flächen 318 getrennt werden können, was wiederum den Kern 1o nach oben und das Gehäuse 24,nach unten gelangen läßt. Dadurch wird der Packer eingebracht, wobei bei Druckabfall in der Rohrleitung die Keile 28 und 77 in der Einbringstellung gehalten werden.When the lower end of the core 1o through such a valve is closed, the pressure applied via the drilling line connected to the thread 3o2 acts through the openings 312 · As the pressure builds up, the shear bolts 314 cut off, whereby the surfaces 318 separated can be, which in turn can get the core 1o up and the housing 24 down. Through this the packer is introduced, with the wedges 28 and 77 in the introduction position in the event of a pressure drop in the pipeline being held.

-17-409835/025 8-17-409835 / 025 8

■Der Packer wird durch Verwenden des Adapters nach Figur 16 mechanisch eingebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Adapter 32o durch den Gewindeabschnitt 322 mit dem Dorn Ίο verbunden. Sr besitzt an seinem oberen Ende ein Gewinde 324 zum Ankuppeln der Rohrleitung, die beim Einsetzen verwendet werden soll. Mit dem Adapter 32o ist durch einen begrenzten Gewindeabschnitt 328 eine drehbare Muffe 326 verbunden. Insbesondere ist eine kurze Länge der Außenfläche des Adapters mit Außengewinde versehen, das in das Innengewinde um die Mitte der Länge der Muffe 326 paßt. Das äußere Teil der Muffe 326 besitzt mehrere Längsrillen 33o, die von nahe am Boden zu dessen oberen Teil verlaufen. In den Rillen werden durch Schrauben 33^ Bügelfedern 332 gehalten. Die Schrauben befinden sich nahe dem Boden der Muffe 326. Der obere Teil der Bohrung der Muffe 526 ist im Durchmesser etwas größer als der Scheitel des Gewindes 328 am Adapter 32o, so daß die Muffe 326 frei über den Gewindeabschnitt 328 geht, wenn das Gewinde nicht benutzt wird. Die Bohrung in der Muffe 326 am unteren Ende fällt mit einem Teil 336 kleineren Durchmessers zusammen, an dem das obere Ende des Gehäuses 24- befestigt ist.■ The packer is by using the adapter according to figure 16 introduced mechanically. In this exemplary embodiment, the adapter 32o is joined by the threaded section 322 connected to the thorn Ίο. Sr owns at its upper end a thread 324 for coupling the pipeline, which is used in the Insertion should be used. With the adapter 32o is a limited threaded portion 328 a rotatable sleeve 326 connected. In particular, a short length of the outer surface of the adapter is externally threaded, which fits into the internal threads around the middle of the length of the sleeve 326. The outer part of the sleeve 326 has a plurality of longitudinal grooves 33o extending from near the bottom to the top thereof. In the grooves are through Screws 33 ^ bow springs 332 held. The screws are near the bottom of sleeve 326. The top of the bore of sleeve 526 is slightly larger in diameter as the apex of the thread 328 on the adapter 32o so that the sleeve 326 goes freely over the threaded portion 328, when the thread is not used. The hole in the sleeve 326 at the lower end coincides with a part 336 smaller Diameter together, on which the upper end of the housing 24- is attached.

Im Betrieb wird der Packer in das Bohrloch an einem Ende der (nicht dargestellten) Rohrleitung gesenkt, die an die Gewinde 324 gekuppelt ist. Bei der gewünschten Tiefe wird die Rohrleitung gedreht, um das Gewinde 328 am Adapter 32o vom passenden Gewinde an der Muffe 326 zu lösen. Der Neigung der Muffe 326, sich mit dem Adapter 32o zu drehen, wird durch die Reibung der Bügelfedern 332 an der Bohrrohrwandung entgegengewirkt.In operation, the packer is lowered into the wellbore at one end of the pipeline (not shown) attached to the Thread 324 is coupled. At the desired depth will rotated the pipeline to loosen the threads 328 on the adapter 32o from the mating threads on the socket 326. Of the The tendency of the sleeve 326 to rotate with the adapter 32o is caused by the friction of the bow springs 332 on the drill pipe wall counteracted.

Bei Freigabe des Gewindes 328 erfolgt die Aufwärtsbewegung der den Adapter 32o und den Dorn 1o tragenden Rohrleitung mit dem Dorn gegenüber der Muffe 326. Die FedernWhen the thread 328 is released, the pipeline carrying the adapter 32o and the mandrel 1o moves upward with the mandrel opposite the socket 326. The springs

409835/0258 ~¹⁸~409835/0258 ~ ¹⁸ ~

_ tf . ■ ■ _ tf. ■ ■

332 wirken der Aufwärtsbewegung der Muffe 326 in dem Maß entgegen, daß die Eraft der Feder 5.0 nach Figur 2 überwunden wird und der Greifer 38 in Eingriff mit der Bohrrohrwandung kippt. Eine weitere an di'e Rohrleitung gelegte Kraft drückt dann den Greifer 38 im Bohrrohr und im Pakker 84 gegen die Bohrrohrwandung.332 act the upward movement of the sleeve 326 to the extent contrary to the fact that the force of the spring 5.0 according to FIG. 2 is overcome and the gripper 38 in engagement with the drill pipe wall tilts. Another force applied to the pipeline then pushes the gripper 38 in the drill pipe and in the packer 84 against the drill pipe wall.

Nach dem Einbringen des Packers und nach Einführen der gewünschten Operation in das Bohrloch ist es oft erwünscht, den Packer freizugeben und ihn aus dem Bohrloch wieder aufzunehmen.After inserting the packer and after inserting the For desired operation into the wellbore, it is often desirable to release the packer and remove it from the wellbore to resume.

Der Packer nach den Figuren 1 bis 11 kann durch Anlegen einer Aufwärtskraft an den Greifer 38, wie durch den Pfeil 38r dargestellt, durch Verwendung eines Packersuchers 21ο (Figur 13) wieder aufgefunden werden. · ■The packer according to Figures 1 to 11 can be applied by applying an upward force on the gripper 38, as indicated by the arrow 38r can be found again by using a packer finder 21ο (FIG. 13). · ■

Der Packersucher 21 ο wird in Figur 13 in Vorbereitungsstellung gezeigt, in der er an den Packer geklinkt wird. Er ist am unteren Ende der Rohrleitung 214 befestigt* ■The packer finder 21 o is shown in FIG. 13 in the preparatory position in which it is latched onto the packer. It is attached to the lower end of the pipe 214 * ■

Der Sucher 21ο enthält einen oberen Bund 216, der am oberen Ende an die Rohrleitung 214 geschraubt wird. Der Bund 216 besitzt an seinem unteren Ende ein Innengewinde zur Aufnahme eines Suchdorns 218. Dieser besitzt an seinem oberen Ende ein erstes Gewinde 22o, das in das untere des Bundes 226 geschnitten ist. Ein zweites Gewinde 222 befindet sich unter dem Gewinde 22o und besitzt einen größeren Durchmesser als dieses. Über dem Suchkern ist eine geschlitzte Muffe teleskopartig aufgebracht. Das obere Ende der Muffe 224 besitzt an einem inneren Bund ein Innengewinde, das auf das Gewinde 222 geschraubt werden soll. Zwischen dem Dorn 218 und der Muffe 22.4 besindet sich ein Ringraum. Die Muffe 224 geht unter den Vorsprung 226, um die Muffe ■'-.... -19-The viewfinder 21ο contains an upper collar 216, which is at the top End is screwed to the pipe 214. The collar 216 has an internal thread for receiving at its lower end a search mandrel 218. This has a first thread 22o at its upper end, which goes into the lower part of the collar 226 is cut. A second thread 222 is located under the thread 22o and has a larger diameter than this. There is a slotted one above the search core Sleeve applied telescopically. The upper end of the sleeve 224 has an internal thread on an internal collar that to be screwed onto the thread 222. There is an annular space between the mandrel 218 and the sleeve 22.4. The sleeve 224 goes under the projection 226 to the sleeve ■ '-.... -19-

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224- zu sperren und zum Verhindern einer Drehung·' gegen den Dorn 218 dient eine Schraube 228.224- to lock and to prevent rotation · 'against a screw 228 serves the mandrel 218.

Die Muffe 224 besitzt vier Längs schihit ze 23o. Die Schlitze gehen praktisch über die ganze Länge der Muffe 224-, wobei sich zwischen ihnen Hippen 234 befinden. An der Rippe 234 unter dem Ansatz 232 befindet sich ein Haken 236, der nach oben und außen abgeschrägt ist. Die obere und untere Fläche des Ansatzes 232 sind gegen die Rippe 234 abgeschrägt. The sleeve 224 has four longitudinal schihit ze 23o. The slots go over practically the entire length of the sleeve 224-, with ribs 234 between them. On the rib 234 under the extension 232 is a hook 236 which is beveled upwards and outwards. The top and bottom Surfaces of the shoulder 232 are chamfered against the rib 234.

Figur 14 zeigt die Beziehung zwischen dem Suchdorn 218 und der Muffe 224. Die Hippe 234 nimmt etwa ein Achtel des Umfangs der Muffe 224 ein. V/ie Figur 14 zeigt, geht die obere Fläche des Ansatzes 232 von d.er '.lippe 234 radial nach außen. lim:ähnlichen 77eise ergeben die Rippen 24o, 242, 244 und 246 Teile der Muffe 224. Diese Rippen sind um 9o verteilt zentrisch um die Muffe 224 herum angeordnet. Der Schlitz 23o geht praktisch über die ganze Länge der Muffe 224 zwischen den Rippen 242 und 246. In ähnlicher '.'/eise befinden sich, die Schlitze 248, 25o und 252 zwischen den übrigen Rippen.Figure 14 shows the relationship between the search mandrel 218 and the sleeve 224. The hip 234 takes about an eighth the circumference of the sleeve 224. As shown in FIG. 14, goes the upper surface of the lug 232 of the lip 234 is radial outward. lim: the ribs are similar 24o, 242, 244 and 246 parts of the sleeve 224. These ribs are centered around the sleeve 224 around 9o arranged. The slot 23o goes practically over the whole Length of sleeve 224 between ribs 242 and 246. Similarly, are slots 248, 25o and 252 between the remaining ribs.

Der Außendurchmesser der Ansätze 232 und der Haken 236 ist größer als der Innendurchmesser der Lippe 12o nach Figur 4. Die Rippen 234, 24o, 242 und 246 biegen sich unter dem Gewicht der Rohrleitung nach innen und werden durch den Klauenruckhalter I08 und über das untere Ende des Führungskörpers 114 nach unten gedruckt.The outside diameter of the lugs 232 and the hooks 236 is larger than the inside diameter of the lip 12o Figure 4. The ribs 234, 24o, 242 and 246 flex inward under the weight of the pipeline and become through the claw retainer I08 and over the lower end of the guide body 114 is printed downward.

Zum Freigeben des Packers wird die Rohrleitung 214 (Figur 13) nach oben gezogen. Wenn die Ansätze.232 und die Haken 236 sich in winkeligen Stellungen befinden, so daß sie sich- senkrecht mit den Schlitzen 123 bewegen (Figuren und 11), dann schnappt der Ansatz 232 nach außen in dieTo release the packer, the pipeline 214 (FIG. 13) is pulled upwards. When the Approaches. 232 and the Hooks 236 are in angular positions so that they move - perpendicular to the slots 123 (Figures and 11), then the tab 232 snaps outward into the

409835/0258 ~²°"409835/0258 ~ ² ° "

Nut 118 ein und der Haken ergreift die Lippe 12o.■ -Groove 118 and the hook engages lip 12o.

Das Anlegen einer Kraft an die Lippe 12o SGhert die Schrauben 1o7 ab und gibt den Rückhalter 1o8 aus seiner Lage am Boden des Sperrkörpers 1o2 frei. Die Aufwärtsbewegung des ganzen Packers wird jedoch durch die. Tatsache vorweggenommen, daß der Greifer 38 in das Bohrrohr gebracht ist. Wenn also der Rückhalter 1o8 durch Scheren der Schrauben 1o7 frei geworden ist, kann er frei nach oben bewegt werden, bis der Vorsprung am Boden der Hut 112 an das untere Ende 1o1 des Sperrkörpers angreift. Eine weitere Aufwärtsbewegung versucht die Klaue 1o6. anzuheben. Dadurch werden die Klauen 1o6 durch Zusammenwirken der oberen genuteten Kante der Klauen 1o6 und einer nach unten abgeschrägten Kante des Ringes 11o in die Nut 112 gedrückt. Die Klauen 1o6 bewegen sich um eine Strecke nach innen, die für die Außenfläche der Klauen zur Freigabe der Innenwandung des Klauengehäuses 96 ausreicht«. In dieser Lage können der Dorn 1o, der Sperrkörper 1o2, der Klauenrückhalter 1o8 und die Klauen 1o6 sich gegenüber dem Gehäuse nach oben bewegen. Eine weitere Aufwärtsbewegung läßt den Vorsprung am Ansatz 72 aufwärts in Eingriff mit dem unteren Ende des Greifer— Freigabeansatzes ^M- gelangen. Wenn sich dann der Ansatz 54 aufwärts bewegt, gelangt sein oberes Ende zum Ende des Schlitzes 52 und ergreift den Greifer 38 und dreht ihn links herum, wodurch er aus seiner Stellung entlassen wird. Danach werden die Packerelemente frei und nehmen die entsprechende Stellung wieder ein und der Packer kann wieder aufgefunden oder aus dem Loch an der Rohrleitung zurückgeholt werden.Applying a force to the lip 12o SGhert the screws 1o7 and releases the retainer 1o8 from its position on the bottom of the locking body 1o2. However, the upward movement of the entire packer is caused by the. Anticipating the fact that the gripper 38 is brought into the drill pipe. So when the retainer 1o8 has become free by shearing the screws 1o7, it can be moved freely upwards until the projection on the bottom of the hat 112 engages the lower end 1o1 of the locking body. Claw 1o6 tries another upward movement. to raise. As a result, the claws 1o6 are pressed into the groove 112 by the interaction of the upper grooved edge of the claws 1o6 and an edge of the ring 11o which is beveled downwards. The claws 1o6 move inward by a distance which is sufficient for the outer surface of the claws to release the inner wall of the claw housing 96 «. In this position, the mandrel 1o, the locking body 1o2, the claw retainer 1o8 and the claws 1o6 can move upwards relative to the housing. Further upward movement causes the protrusion on lug 72 to move upwardly into engagement with the lower end of the gripper-release lug ^ M- . Then, when the lug 54 moves upward, its upper end comes to the end of the slot 52 and grasps the gripper 38 and rotates it counterclockwise, releasing it from its position. The packer elements are then released and assume the corresponding position again and the packer can be found again or retrieved from the hole in the pipeline.

Der Aufbau des Suchers 21ο und der Rippen und Nuten im Körper 114 dienen zum selektiven Suchen. /Figur 14· zeigt, daß die Ansätze 232 etwa ein Achtel des Umfanges der Muffe 224 einnehmen. Aus den Figuren 4, Ίο, 11 und 12 ist zuThe structure of the viewfinder 21ο and the ribs and grooves in the Bodies 114 are used for selective searching. / Figure 14 shows that the lugs 232 about one eighth of the circumference of the sleeve Take 224. From Figures 4, Ίο, 11 and 12 is to

409835/0258 -²¹~409835/0258 - ²¹ ~

erkennen, daß die Rippen 122 wesentliche Teile des Umfangs des Führungskörpers 114- einnehmen, jeder weniger als ein Achtel davon. Die Abmessungen sind so, daß bei willkürlicher Ausrichtung der Haken 236 im Durchschnitt an die Lippe 12o über eins aus je viermal den Sucher 21ο durch, das obere Ende des Packers nach oben gezogen wird.recognize that the ribs 122 occupy substantial parts of the circumference of the guide body 114-, each less than an eighth of that. The dimensions are such that if the orientation is arbitrary, the hook 236 is on the average to the lip 12o over one of four times the viewfinder 21ο by pulling the upper end of the packer upwards.

Beim Wiederauffinden des Packers wird der Sucher 21ο gesenkt, bis der Haken 236 unter die Kante der Lippe 12o gelangt. Danach wird die Rohrleitung angehoben. Ein Erhöhen des Rohrleitungsgewichts, das üblicherweise in der Bohrebene gemessen wird, zeigt dem Bediemmgsmann an, ob die Lippe 12o vom Haken 236 ergriffen worden ist. Bei keiner Gewichtserhöhung, wenn der Haken 236 die Stelle der Lippe 12o passiert und die Suche betrieben wird, wird der Rohrleitungsstrang gedreht, gesenkt und wieder angehoben. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis ein Gewichtsanzeiger mitteilt, daß der Packer ergriffen worden ist. Danach wird eine Kraft über die Rohrleitung angelegt, um die Schrauben 1o7 abzuscheren. Der Packer kann dann aus dem Bohrlich zurückgezogen und die Schernieten können wieder eingesetzt werden, um den Packer in den Zustand für einen weiteren Verwendungsgang zu bringen.When the packer is found again, the viewfinder 21ο is lowered, until the hook 236 is below the edge of the lip 12o got. Then the pipeline is raised. An increase in the weight of the pipeline, which is commonly found in the Drilling plane is measured, shows the operator whether the lip 12o has been gripped by the hook 236. at no increase in weight when the hook 236 passes the location of the lip 12o and the search is made the pipeline is rotated, lowered and raised again. This process is repeated until a weight indicator indicates that the packer has been grasped. A force is then applied across the pipeline to shear off the screws 1o7. The packer can then go out The drill is withdrawn and the shear rivets can be reinserted to put the packer in the condition for to bring another course of use.

Es kann sein, daß die Rohrleitung und das Suchwerkzeug ohne Freigabe des Packers entfernt werden müssen. Dies kann beliebig erfolgen. Insbesondere wird, wenn das Gewicht an der Rohrleitung beim Anheben des Suchers 21 ο anzeigt, daß der Sucher 21o im Packer eingehakt hat, die Rohrleitung gesenkt, gedreht und wieder angehoben. Der Sucher wird erst beim vierten Versuch in den Packer' einhaken und somit selektive Suchvorgänge ermöglichen.The pipeline and the search tool may have to be removed without releasing the packer. this can be done at will. In particular, if the weight on the pipeline shows ο when lifting the viewfinder 21, that the viewfinder has hooked 21o in the packer, lowered the pipeline, turned it and raised it again. Of the Seeker will only hook into the packer on the fourth attempt and thus enable selective searches.

Der Packer und die Suchanlage besitzen die bedeutende Fähigkeit, daß derselbe Aufbau durch alle drei Verfahren,The packer and the tracer have the significant ability to move the same structure through all three methods,

A0983S/0258 ~²²~ A0983S / 0258 ~ ²² ~

d.h. Drahtseil, hydraulisch und mechanisch, in das Bohrloch gebracht werden kann. Außerdem kann der Packer selektiv ohne Rücksicht auf die Art des verwendeten Verfahrens wieder aufgefunden werden.i.e., wire rope, hydraulically and mechanically, can be brought into the borehole. In addition, the packer can be selective regardless of the type of procedure used to be found again.

Ferner dient ein einziger Greifer, um praktisch gleiche Kräfte sowohl aus der Aufwärts- als auch der Abwärtsbewegung auszuhalten. Dann kann der Packer 123 (Figur 11) wegen der geometrischen Beziehung zwischen den Rippen 122 und den Einschnitten und den Haken 236 (Figur 14) selektiv wieder aufgefunden werden. Dies ist bei Bohrarbeiten besonders wichtig.Furthermore, a single gripper is used to practically the same Forces from both upward and downward movement to endure. Then the packer 123 (Figure 11) because of the geometrical relationship between the ribs 122 and the cuts and the hooks 236 (Figure 14) can be selectively found again. This is particularly important when drilling.

Im vorstehenden ist ein einziges Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden. Selbstverständlich sind auch viele Abänderungen möglich, die von dem besonderen Aufbau dieses Beispiels der Erfindung abweichen. Insbesondere können, wenn auch sechs Klauen 1o6 in-Figur 12 gezeigt werden und sechs Fenster im Einsatζzylinder 1o2 vorgesehen sind, abweichende Mengen und Größen von Klauen verwendet werden. Die Klauen 1o6 bestehen vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, um Verformungen infolge großer Kräfte, die bei den Einbringarbeiten angelegt werden, zu vermeiden. Außerdem besteht auch der Ring Ho aus gehärtetem Stahl, so daß beim Eindrücken der Klauen 1o2 in den Einschnitt 112 ein ausreichender Abstand zum Freimachen der Innenwandung des AntriebsZylinders durch die Klauen die übertragung ohne Beeinträchtigen der Form der Klauen 1o6 oder des Ringes 11ο erfolgen kann.In the foregoing, a single embodiment is the Invention has been described. Of course, many changes are also possible, from the special one Structure of this example of the invention differ. In particular, albeit six claws 1o6 in FIG. 12 and six windows in the insert cylinder 1o2 different amounts and sizes of claws are provided be used. The claws 1o6 are preferably made of hardened steel to deformations due to large Avoid forces that are applied during the installation work. In addition, the Ho ring is also made of hardened material Steel, so that when the claws 1o2 are pressed into the incision 112, there is a sufficient distance to free them the inner wall of the drive cylinder through the claws the transmission can take place without impairing the shape of the claws 1o6 or the ring 11ο.

Obwohl der Packer 84 mit drei Ringen 86, 88 und 9o dargestellt und beschrieben worden ist, kann auch ein einziger elastischer Ring oder ein einheitliches Band anstelle der drei Ringe zum Verformen bei Axialdruck in Dichtungskontakt mit der Bohrrohrwandung verwendet werden. Although the packer 84 is shown with three rings 86, 88 and 9o and has been described, a single elastic ring or a unitary band can be used instead of the three rings can be used to deform under axial pressure in sealing contact with the casing wall.

4 0 9835/02 5 8 ~²³~4 0 9835/02 5 8 ~ ²³ ~

. !Ferner befinden sich die Zähne 4o und 42 am Greifer 38 an gekrümmten Vorsprüngen in den Zonen neben den gegenüberliegenden abgeschrägten Enden des Greifers 38. Die Gewinde befinden sich an diametral'gegenüberliegenden Zonen am Greifer. Die Zähne sind so beschaffen, daß sie der Bewegung gegenüber dem Bohrrohr widerstehen, wenn der Greifer einmal das Bohrrohr angreift, vorzugsweise etwa gleichseitig, d.h. der Winkel zwischen der Zahnfläche und der Bohrrohrwandung über einem Zahn ist etwa gleich dem entsprechenden Winkel unter dem Zahn.. In addition, the teeth 4o and 42 are located on the gripper 38 at curved projections in the zones adjacent to the opposite beveled ends of the gripper 38. The Threads are located on diametrically opposite Zones on the gripper. The teeth are designed to withstand movement with respect to the drill pipe when the Gripper once engages the drill pipe, preferably approximately on the same side, i.e. the angle between the tooth surface and the wall of the drill pipe above a tooth is approximately equal to the corresponding angle below the tooth.

Der Packer kann den zylindrischen Dorn 1o mit einem elastischen Packer 86, 88 und 9o enthalten, der bei Längsdruck in Kontakt mit dem Bohrrohr radial verformbar ist. Der Antriebszylinder 96 am Dorn 1o unter dem Packer 86, 88, 9o trägt die Packer einrichtung. Der Abstandshalter umgibt den Dorn und liegt an der Oberseite der Packereinrichtung, während er am Dorn in Längsrichtung beweglich ist. Der Greifer 38 spricht auf das Paar 38p und 38q (Figur 7) zwischen dem Abstandshalter 64 und dem oberen Zylinder 22, 24 an, um in Eingriff mit dem Bohrrohr zu kippen, obwohl er normalerweise gegen eine ungekippte Stellung federnd vorgespannt ist. Das Kräftepaar wird durch Kräfte erzeugt, die am Dorn 1o nach oben und am Zylinder 22, 24 nach unten wirken, um den Greifer 38 einzusetzen. Diese Kraft wird über die Packereinrichtung 86, 88, 9o übertragen und kippt und klemmt den Greifer 38 zwischen gegenüberliegende Seiten des Bohrrohrs, wenn die Packereinrichtung den Ringraum zwischen Kern 1o und Bohrrohr abdichtet. Der Keilrückhalter 28 zwischen dem Zylinder 22, 24 und dem Dorn 1o ermöglicht die Abwärtsbewegung des Zylinders 22, 24 und verhindert dessen Aufwärtsbewegung in bezug auf den Dorn 1o.The packer can the cylindrical mandrel 1o with an elastic Packer 86, 88 and 9o included which is radially deformable under longitudinal pressure in contact with the drill pipe. The drive cylinder 96 on the mandrel 1o under the packer 86, 88, 9o carries the packer equipment. The spacer surrounds the mandrel and lies on top of the packer device, while it is movable in the longitudinal direction on the mandrel. The gripper 38 responds to the pair 38p and 38q (Figure 7) between the spacer 64 and the upper cylinder 22, 24 to engage the drill pipe tilt, although it is normally resiliently biased against an untilted position. The couple will generated by forces acting on the mandrel 1o upwards and on the Cylinders 22, 24 act down to insert gripper 38. This force is via the packer device 86, 88, 9o and tilts and clamps the gripper 38 between opposite sides of the drill pipe when the packer means the annulus between the core 1o and the drill pipe seals. The wedge retainer 28 between the cylinder 22, 24 and the mandrel 1o enables the downward movement of the cylinder 22, 24 and prevents its upward movement with respect to the mandrel 1o.

Die Greifer-Freigabestange 54» die vom Abstandshalter 64The gripper release bar 54 »that of the spacer 64

-24--24-

409835/0258409835/0258

getragen wird, geht, wenn sie einmal angebracht ist, in die öffnung des Schlitzes 52 hinein. Ein ösenring 72 an der Fläche des Dorn& dient zum Antrieb der Stange 54-. Die iPreigabekupplung zwischen Dorn Io und Antriebszylinder 96 ermöglicht die Aufwärtsbewegung des Doras 1o gegenüber dem Zylinder 96, worauf der Dorn 1o die Stange 54 durch den ösenring 72 gegen das Ende des Schlitzes 52 treiben kann.once worn, goes in the opening of the slot 52 into it. An eyelet 72 on the face of the mandrel & serves to drive the rod 54-. The I release coupling between mandrel Io and drive cylinder 96 enables the upward movement of Doras 1o opposite the cylinder 96, whereupon the mandrel 1o the rod 54 through the eyelet 72 against the end of the slot 52 can drive.

In Einschnitten im Boden des Packers beweglich gelagerte, der Scherung widerstehende Klauen 1o6 umfassen eine Grenze, die dem Dorn 1o und dem Antriebszylinder 96 gemeinsam ist. Der Einsatzzylinder 1o8 wird vom Dorn 1o getragen und besitzt eine nach außen gerichtete Bandnut 118, die so gemessen ist, daß die Klauen 1o6 aufgenommen und normalerweise solange gehalten werden, wie die Hut 118 sich unter den Klauen 1o6 befindet und dort gehalten wird. Der Aufbau 114 bringt den Einsatzzylinder 1o8 aus dem Antriebszylinder 96. Unter dem Zylinder 1o8 sind vertikale Innenrippen 122 im Gebilde 114 im Kreis angeordnet, die etwa denselben Innendurchmesser wie der Einsatzzylinder 1o8 besitzen und durch vertikale Einschnitte 124 voneinander getrennt sind.Movably mounted in incisions in the bottom of the packer, Shear resisting pawls 1o6 include a boundary common to mandrel 1o and drive cylinder 96 is. The insert cylinder 1o8 is from the mandrel 1o carried and has an outwardly directed band groove 118 which is measured so that the pawls 1o6 received and normally held as long as the hat 118 is under the claws 1o6 and held there will. The assembly 114 brings the insert cylinder 1o8 out of the drive cylinder 96. Below the cylinder 1o8 are vertical inner ribs 122 arranged in a circle in the structure 114, which have approximately the same inner diameter as the insert cylinder 1o8 and are separated from one another by vertical incisions 124.

Die von der Rohrleitung gesteuerten Haken (Figur 13) können durch den Dorn 1o hindurch eingesetzt werden. Die Haken 236 können an den Boden des EinsatzZylinders 1o8 nur dann angreifen, wenn sie mit den Einschnitten 123 ausgerichtet sind und die Nut 112 des Zylinders 1o8 mit den Klauen 1o6 ausrichten und dadurch den Dorn 1o vom Antriebs zylinder 96 freigeben.The hooks controlled by the pipeline (FIG. 13) can be inserted through the mandrel 1o. the Hooks 236 can be attached to the bottom of the insert cylinder 1o8 attack only when aligned with incisions 123 and align the groove 112 of the cylinder 1o8 with the claws 1o6 and thereby the mandrel 1o of the drive release cylinder 96.

Die Erfindung ist in Verbindung mit besonderen Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch sind weitere Abänderungen dem Fachmann möglich, die ebenfalls unter den Umfang der Erfindung fallen.The invention is in connection with particular embodiments has been described, but further modifications are possible for the person skilled in the art, also under the Fall within the scope of the invention.

409835/0258 ·409835/0258

Claims

ΟΤ-72-18 / 237 DEESSER INDUSTRIES, lffC, Dallas / Texas - USA claims

1. Well sealing packer to be installed in a drill pipe, characterized by the following Characteristics:

a) a cylindrical mandrel (1o),

b) an elastic packer device (86, 88, 9o) which surrounds the mandrel and is radially deformable under longitudinal pressure in contact with the drill pipe,

c) one on the mandrel (1o) under the packer device (86, 88, 9o) attached drive cylinder (96) for carrying the Packer equipment,

d) a lower cylinder surrounding the mandrel (1o) on The upper part of the packer rests and is movable in the longitudinal direction on the mandrel,

e) a hollow cylinder gripper (38) with parallel, beveled ends with toothed front jumps (4o, 4-2) next to the opposite outer parts of the ends, which is mounted on the mandrel (1o) and on the lower cylinder (56) and with the drill pipe in Engagement can be tilted, but is normally spring-loaded to the untilted position, and ■ _ ■ "■■ -

f) an upper cylinder (2o, 22) around the mandrel (1o) and is slidably mounted over the gripper (38),

with the upwards on the mandrel and on the upper cylinder (2o, 22) forces acting downwards to an adjustment force lay the gripper (38), which is transferred via the packer device to tilt the gripper (38) and between opposite sides of the drill pipe

-27- 4 0 9835/0258

-clamp when the packer means the annulus between Seals mandrel (1o) and drill pipe.

2. Packer according to claim 1, characterized in that between the upper cylinder (2o, 22) and the core Wedge holder (28) allows a downward movement and an upward movement of the upper cylinder (2o, 22) with respect to on the mandrel (1o) prevented.

3 · packer according to claim 1, characterized in that the gripper (38) has a downwardly open slot (52) opposite the lower toothed projection (4o), that eirß gripper release bar attached to the spacer cylinder is held, goes into the opening of the slot (52) that on the surface of the dome and an entry protrusion is provided under the bar, and that a release device mandrel and drive cylinder (96) couples and so allows a limited upward movement of the dome relative to the drive cylinder and the gripper from a jüinstellausbildung by driving the rod releases through the protrusion against the end of the slot.

4-. Packer according to claim 3, characterized in that the release device a claw coupling for the lower end of the drive cylinder (96) and the dome (1o) with a claw retainer (1o8) containing an incision for receiving the claws (1o6) in the lower end of the drive cylinder and by shear elements (1o7) is attached, which divide when the retainer (1o8) moves upwards and the claws (1o6) in the incision reverse and allow the retainer to engage the mandrel.

5 · Packer according to claim 3 »characterized in that the release device is responsive to an upward force

-28-409835 / 0258

and claws (1o6) which releasably couple the lower end of the drive cylinder (96) to the mandrel (1o), and that a claw retainer (1o8) is releasably fastened by shear elements (1o7) in the lower end of the drive cylinder and has a notch, the ä ± $ claws absorbs the upward movement of the claw retainer O08) at the force that shears off the elements (1o7) and causes the retainer to move the core upwards.

6. A packer according to claim 1 including a cylindrical gripper (38) having parallel beveled edges and attached to the mandrel to be tilted into engagement with the drill pipe but biased against the untilted position _t characterized by the following features:

a) a first control structure which surrounds the mandrel (1o) and slides over the gripper 08),

b) a bracket to hold this control structure above the gripper,

c) a second control structure surrounding the mandrel and slidably disposed and the bottom of the gripper wearing,

d) a housing (96) which holds the mandrel (1o) under the second Control structure surrounds and carries this and on the mandrel in Can be moved lengthways,

e) a resilient packer (84) surrounding the mandrel and supporting the housing and in contact with the drill pipe radially is deformable when printed in the axial direction, and

f) a concentric drive which is attached to the mandrel under the packer device and carries it,

whereby forces acting upward on the core and downward on the first control force the retainer to move the second control compared to the first with a force release the via the packer device (86, 88, 9o)

409835/0258 "~ ²⁹ ~

is transmitted, which is used to tilt the grab and stretch the packer device and engages the drill pipe, so that the gripper is jammed in the drill pipe when the packer means the annular space between the mandrel and drill pipe seals.

7 · Packer according to claim 6, characterized in that the retainer contains shear elements that couple the first controller to the mandrel.

8. Packer according to claim 6, characterized in that the retainer contains a thread that the connection between the first controller and the core, and that a device on the first controller to the Drill pipe engages to counteract its rotation when the mandrel rotates.

9 · Packer according to the preceding claims, characterized through a hollow cylindrical mandrel (1o),

a looper retainer that surrounds the top of the mandrel,

a bidirectional gripper (38) which surrounds the mandrel under the retainer, whose laterally toothed wall Attack the collar next to the tips of opposite, parallel, beveled ends, the distance between the collars larger than the inside diameter of the borehole and the part between the ends in diameter is smaller than the borehole so that it can move through the borehole,

a longitudinally compressible, radially deformable, elastic packer, which covers the mandrel under the gripper,

Spacers that surround the mandrel between the gripper and packer, a cone attached to the mandrel under the packer

409835/0258 ~ ³ ° ~

structure that attacks the bottom of the packer,

an upper connection on the mandrel to accommodate the packer insertion device, which can move the mandrel with respect to the Rückhai ter upwards to engage the gripper to tilt with the walls by a force that is applied to the gripper via the packer device and pushes the packer to seal the wall when the wall limits tilting of the grapple and installs the gripper, and

a fastening device between retainer and Mandrel to counteract the downward movement of the mandrel in relation to the retainer and the packer when released to hold the attachment device in the attachment position.

10. Packer according to claim 9 »characterized in that a second attachment means between the spacers and the mandrel counteracts the downward movement of the mandrel with respect to the spacers.

11. Packer according to the preceding claims, characterized by:

a) a cylindrical mandrel,

b) an elastic packer (84) on the core (1o), which is radially deformed under longitudinal pressure,

'c) a drive cylinder (96) which is attached to the mandrel under the Packer is attached and carries it,

d) a spacer cylinder surrounding the core on which The top of the packer rests against the mandrel in the longitudinal direction can move.

e) a hollow bidirectional gripper (38) with beveled, parallel ends with toothed collars (4o, 42) next to opposite outer parts of these ends, the attached to the mandrel and to the spacer cylinder when tilting in

409835/0258 ~ ³¹ ~

engages the drill pipe, but normally The non-tilted position is spring-loaded against ate * is,

f) an upper cylinder that surrounds and over the mandrel the gripper slides, and

g) means for applying a force which acts upward on the core and downward on the upper cylinder tilting the gripper and clamping it between opposite sides of the drill pipe during the Packer is pressed in the longitudinal direction and thus seals the annular space between the mandrel and the drill pipe.

12. Packer according to claim 12, characterized in that a lock of the downward movement of the dome relative to the Counteracts gripper.

13 · Packer according to claim 11, characterized in that a lock between the stand cylinder and the mandrel counteracts the downward movement of the dome relative to the packer.

14. Release device for a tool in a borehole with a drive cylinder that surrounds the bottom of a hollow cylindrical dome and locked against the drill pipe is, for a packer according to the preceding claims, characterized by:

a) a movable, fixed, shear-resisting one Element in incisions in the bottom of the tool, which has a common boundary against the mandrel and the drive cylinder includes,

b) an insert cylinder carried by the mandrel with an outwardly facing tape groove receiving the element and is held in the resting state with the groove that extends

409835/0258

is under the element and holds the element, and

c) the insert cylinder from the drive cylinder Bringing construction with vertical inner ribs (234-, 24o, 24-2) and an approximately the same inner diameter as that of the insert cylinder and with separating vertical incisions, whereby a through the mandrel insertable Hook (236) can only attack the bottom of the insert cylinder when it is aligned with the incisions and the groove with the shear resisting Aligns the elements and thus releases the core of the drive cylinder.

1i ?. .A device according to claim 14, characterized in that that the incisions are about twice as wide as the ribs and the width of the hook about in the middle the width of the incisions and ribs, so that there is selective engagement between the hook and the insert cylinder becomes possible.

16. The device according to claim 14 or 15 »characterized in that the element resisting the shear several Contains claws that extend in windows in the mandrel and in an annular incision near the bottom of the drive Cylinder,

17. Device according to claim 16, characterized in that that the upper outer edges of the claws are bevelled and that the upper end of the annular recess is complementary is bevelled towards the claws in order to press them into the groove and the mandrel out of the drive cylinder to release.

18. Device according to claim 14, characterized in that the bottom of the insert cylinder is undercut and such an upward and outward sloping downward one

409835/0258 ~³³~409835/0258 ~ ³³ ~

showing surface that lies over the incisions and can be gripped by the hook.

19. Device according to claim 14, characterized in that several shear bolts (1o7) pass through the wall go through the insert cylinder and take hold of the mandrel, to provide a retainer for holding the groove under the element.

20. Device according to claim 14, characterized in that that a search device operated on a drilling line (21ο) can be inserted through the mandrel below and on Has edge distributed in the longitudinal direction arranged rods, the upwardly pointing hooks of a smaller one Width than that of the incisions, which only attack the bottom of the insert cylinder when they are with the notches are aligned to also align the groove with the shear resisting element, release the mandrel from the drive cylinder and release the releasable connection, thereby releasing the packer will.

21. Device according to claim 14, characterized by

a) means for releasing the drive cylinder from the mandrel and

b) means on the core for applying an upward force to the bottom of the gripper at one point immediately below the upper collar as the core moves upwards in relation to the gripper to release it.

22. Device according to claim 14, characterized by

a clamp holder between the upper cylinder and the Core to allow and prevent downward movement

409835/0258 ~ ³⁴ ~

an upward movement of the upper cylinder relative to the Mandrel to lock the packer in the mounting position,

a gripper release bar, which is carried on the spacer and upwards into the opening of one after opening at the bottom in the gripper opposite the lower one toothed collar of the gripper goes in,

a release eyelet on the mandrel under the bar, and

a release device connecting the mandrel and the drive cylinder to provide limited upward movement of the dome opposite the drive cylinder for contacting the rod and release of the gripper from the installation position by driving the rod through the eyelet against the End of the slot allows.

23 Selective search device for a packer according to the preceding claims, characterized by:

a) a hollow cylindrical mandrel,

b) an elastic packer surrounding the mandrel and in Contact with the drill pipe is radially deformable under longitudinal pressure,

c) a drive cylinder detachably attached to the core under the packer, who carries the packer,

d) a spacer cylinder surrounding the mandrel, the rests against the top of the packer and can be moved in the longitudinal direction on the mandrel,

e) hollow cylindrical gripper with beveled parallel ends with serrated collars next to the opposite ^ lowing outer portions of the ends attached to the mandrel and supported on the spacer cylinder when engaged tipped with the drill pipe, but usually against the dismantling position is spring-loaded,

f) one surrounding the mandrel and laterally above the gripper

4 0 9835/0258 ~ ³⁵ ~

sliding upper cylinder, with forces acting upwards on the mandrel and downwards acting on the upper cylinder place an assembly pair on the grapple by transmitting a force through the packer that tilts the grapple and wedged between opposite sides of the drill pipe when the packer clears the bing space between the mandrel and Drill pipe seals,

g) a retainer between the upper cylinder and the Core that allows the upper cylinder to move downwards with respect to the mandrel and move it upwards prevents and thus keeps the packer in the installation position,

h) a gripper release bar attached to the spacer cylinder is held and in a downward opening slot in the gripper opposite the lower toothed collar go in,

i) a release opening on the face of the dome underneath the pole,

j) a movable, enclosed, shear-resisting one Element in the bottom part of the packer, which comprises a common boundary between the mandrel and the drive cylinder,

k) an insert cylinder on the mandrel with one facing outwards facing edge groove for receiving the element, which is normally retained with the groove under the element will,

1) one the insert cylinder from the drive cylinder Bring construction with vertical ribs, which are arranged at the edge under the insert cylinder and about the same Have the same inner diameter as the insert cylinder and are separated from one another by vertical incisions are and

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m) a search device operated on a pipeline, which can be inserted through the mandrel at the bottom and has longitudinal rods distributed along the edge that point upwards bear pointing hooks, the width of which is less than that of the incisions, the hooks to the bottom of the Attack insert cylinder only if they are aligned with the incisions and the hat with that of the Shear-resisting element to release the boras from the drive cylinder and so align the packer by driving the rod through the (fsf Geg / a dafe end of the slot.

Dipl.-InDipl.-In

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