DE2357744A1

DE2357744A1 - PACKER FOR A DRILL HOLE

Info

Publication number: DE2357744A1
Application number: DE2357744A
Authority: DE
Inventors: Albert A Mullins
Original assignee: Schlumberger Technology Corp
Current assignee: Schlumberger Technology Corp
Priority date: 1972-11-24
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1974-05-30
Also published as: CA991989A; FR2208044B1; GB1455727A; FR2208044A1; US3831677A

Description

Beschreibung zum Patentgesuchdescription to the patent application

der Firma Schlumberger Technology Corporationfrom Schlumberger Technology Corporation

277 Park Avenue, New York, N.Y. 10017.277 Park Avenue, New York, N.Y. 10017

betreffend:concerning:

Packervorrichtung für ein BohrlochPacking device for a borehole

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Packervorrichtungen, welche in Bohrlöchern verwendet werden, und spezieller auf einen Zementierpacker, welcher einfacher aufgebohrt werden kann.This invention relates generally to packers used in wellbores, and more particularly to a cement packer, which can be drilled out more easily.

Ein Zementierpacker ist eine Art eines Bohrlochpackers, welcher zusätzlich zu Abfangkeilen und Spreizgliedern zur Verriegelung und zu gummiartigen Dichtungsringen zur Abdichtung des Bohrloches einen Strömungsdurchgang und ein Ventil aufweist, um den Strom des durch diesen gelangenden Strömungsmittels zu' steuern.. Das Werkzeug ist dauernd in einem Bohrlöchgehäüse an der gewünschten Stelle eingesetzt, und ein Rohrgestange, welches sich bis zur Oberfläche erstreckt, wird dazu verwendet, um den Zementbrei in das Bohrloch unter dem Packer zu pumpen. Wenn der Pumpvorgang abgeschlossen ist, wird das Ventil geschlossen, so daß der Zement bei dem nunmehr herrschenden Druck unterhalb des Werkzeuges zurückgehalten ,wird.A cement packer is a type of well packer which in addition to slips and expansion links for locking and to rubber-like sealing rings for sealing the borehole has a flow passage and a valve to control the flow of fluid passing therethrough control .. The tool is permanently in a borehole housing inserted in the desired location, and a pipe rod that extends to the surface is used to to pump the cement slurry into the borehole under the packer. When the pumping process is completed, the valve is closed, so that the cement is held back below the tool under the pressure that now prevails.

Da es sich um eine dauernd eingesetzte Einrichtung handelt, muß ein Zementierpacker mit einem Bohrer aufgebohrt werden,Since this is a permanently used facility, a cement packer must be drilled out with a drill,

4098 22/0 3604098 22/0 360

wenn man zu dem darunter befindlichen Bohrloch Zugang haben . möchte. Der Bohrvorgang kann sehr teuer sein, wenn viel Zeit * erforderlich ist, so daß ein Bedarf für einen Zementierpacker besteht, bei welchem die Aufbohrzeit wesentlich herabgesetzt wird. Es ist bisher üblich, die massiven Metallteile, beispielsweise den Dorn, die Spreizkegel und Abfangkeile aus leicht durchbohrbaren Materialien herzustellen, so daß bei den übrigen gleichbleibenden Bedingungen die Aufbohrzeit lediglich eine Funktion der Metallmenge ist, welche in dem Werkzeug verwendet wurde.if you have access to the borehole below. would like to. The drilling process can be very expensive if a lot of time * is required, so there is a need for a cement packer in which the drilling time is substantially reduced will. It has been customary to use the massive metal parts, for example manufacture the mandrel, expansion cones and slips from easily pierceable materials, so that at the other constant conditions the drilling time is only a function of the amount of metal which is in the Tool was used.

In der US Patentschrift 3 465 820 ist ein geeigneter Zementierpacker für ein Bohrloch beschrieben. Das Werkzeug verwendet ein System zur Steuerung der Markierung und Bewegung des Ventil-Betätigungsorganes, so daß bei der nach oben oder nach unten gerichteten Bewegung des Betätigungsorganes Haltepunkte vorgesehen, werden, welche es erlauben, daß das Rohrgestänge unter Druck überprüft wird und ein zufälliges Lösen des Betätigungsorganes vermieden wird. Dieses Betätigungsorgan wirkt auf das sich drehende Ventil ein, welches zwischen den geöffneten und geschlossenen Positionen bei der nach oben oder unten gerichteten Bewegung des Rohrgestänges gekennzeichnet ist. Ein derartiges Ventil hat zwar verschiedene Vorteile bezüglich seiner einfachen Punktion und zuverlässigen Betriebsweise, es steht jedoch in der geschlossenen Position nicht gleichförmig unter Druck, da die Druckdifferenz in Bereichen neben den seitlichen öffnungen des Ventilkörpers konzentriert ist. Um daher eine Verformung oder Verzerrung des Ventilelementes aufgrund derartiger Druckkonzentrationen zu vermeiden, muß für dieses eine Wandstärke vorgesehen werden, welche in Anbetracht der begrenzten Bohrlochabmessungen bestimmt, daß das Ventilelement innerhalb des Ventilkörpers angeordnet wird, welcher sich unterhalb des Packerdornes befindet, wo mehr seitlicher Platz verfügbar ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß das WerkzeugA suitable cementing packer is shown in U.S. Patent 3,465,820 described for a borehole. The tool uses a system to control marking and movement of the valve actuator, so that in the upward or downward movement of the actuator Breakpoints are provided which allow the Piping is checked under pressure and accidental loosening of the actuator is avoided. This actuator acts on the rotating valve, which moves between the open and closed positions in the upward or downward movement of the pipe rod is marked. Such a valve has different ones Advantages in terms of its simple puncture and reliable operation, but it is in the closed Position not uniformly under pressure because of the pressure difference in areas next to the side openings of the valve body is focused. Therefore, to avoid deformation or distortion of the valve element due to such pressure concentrations to avoid, a wall thickness must be provided for this, which in view of the limited borehole dimensions determines that the valve element is arranged within the valve body, which is below the Packer mandrel is located where there is more lateral space available. However, it has been found that the tool

409622/0360409622/0360

wesentlich kürzer ausgestaltet und die Aufbohrzeit herabgesetzt werden kann, wenn das Ventilelement sich wenigstens teilweise innerhalb des unteren Endes des Domes selbst be- ■ findet, wo die vorgenannten räumlichen Beschränkungen die Verwendung eines Ventilelementes erforderlich machen, das derart ausgelegt ist, daß der Druck gleichförmig über dessen Umfang verteilt wird, so daß seine Wandstärke herabgesetzt werden kann. ·made much shorter and the drilling time reduced can be when the valve element is at least partially within the lower end of the dome itself ■ finds where the aforementioned spatial restrictions make the use of a valve element necessary that is designed such that the pressure is distributed uniformly over its circumference, so that its wall thickness is reduced can be. ·

Andererseits geht aus der vorgenannten US Patentschrift ein Steuersystem zur Markierung und Bewegung für das Ventil-Betätigungsorgan hervor, welches eine Anzahl bedeutender Vorteile hat. Das Rohrgestänge kann unter Druck bezüglich des Leckens überprüft werden, wobei also das Gestänge unter Druck gesetzt wird. Dieses ist mit anderen auf dem Markt erhältlichen Vorrichtungen nicht möglich, und es wird somit definitiv ein zufälliges Lösen des Ventil-Betätigungsorganes verhindert. - ·On the other hand, from the aforementioned US patent specification Marking and movement control system for the valve actuator which has a number of significant advantages Has. The piping can be checked for leakage under pressure, so the piping is under Pressure is applied. This is available with others on the market Devices not possible, and there will definitely be an accidental release of the valve actuator prevented. - ·

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bohrloch-Packervorrichtung zu schaffen, welche ein Ventilelement aufweist, das gleichförmig mit Druck belastet und derart angeordnet ist, daß das Werkzeug eine minimale Länge und damit eine optimale Aufbohrzeit hat. Dabei soll das Ventil zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen durch ein Betätigungsorgan bewegt werden, welches ein Steuersystem für die Markierung und Bewegung aufweist, dessen Betrieb zuverlässig ist. .The main object of the invention is to provide an improved To provide a well packer apparatus having a valve element which uniformly pressurizes and is arranged such that the tool has a minimal Length and thus an optimal drilling time. The valve should pass between open and closed positions an actuator having a control system for marking and movement is reliable in its operation is. .

Ausgehend von einer Packervorrichtung für ein Bohrloch mit einem Körper, weicher einen Strömungsdurchgang und eine Trageinrichtung für eine in einem Bohrloch verankerte Abdichtung aufweist, einer in dem Strömungsdurchgang zwischen einer geschlossenen und einer offenen Position vertikal bewegbaren Ventileinrichtung, einem sich in den Strömungsdurchgang erstreckenden und nach oben und unten beweglichen und darinStarting from a packer device for a borehole with a body having a flow passage and a support means for a seal anchored in a borehole one in the flow passage between a closed one and an open position vertically movable valve means, one extending into the flow passage and movable up and down and in it

- - 4Ö9822/Ö3SÖ . .- - 4Ö9822 / Ö3SÖ. .

rotierenden Ventil-Betätigungsorgan und einerEinrichtung zur Indexbewegung des Betätigungsorganes in mehrere winkelmäßig versetzte Positionen bei dessen nach oben und unten gerichteter Bewegung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Einrichtung das Ventil-Betätigungsorgan und die Ventileinrichtung entsprechend wenigstens einer winkelmäßigen Verschiebung des Ventil-Betätigungsorganes koppelt und eine zweite Einrichtung die Ventileinrichtung zwischen den offenen und geschlossenen Positionen entsprechend der nach oben und unten gerichteten Bewegung des Ventil-Betätigungsorganes verschiebt..Die Packervorrichtung kann einen Dorn mit einem Strömungsdurchgang enthalten, welcher durch ein Schiebeventil geöffnet oder verschlossen werden kann, das sich innerhalb des unteren Endabschnittes des Domes befindet. Das Ventilelement hat ein vergleichsweise dünnwandiges Rohrglied, welches zwischen einer unteren Öffnungslage und einer oberen Schließlage verschoben werden kann. Ein" Ventil-Betätigungsorgan erstreckt sich in den Strömungsdurchgang und enthält eine Drehkupplung mit dem Rohrgestänge, welche sich nach oben zur Oberfläche erstreckt und sich mit diesem nach oben oder unten bewegt. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, durch welche das Betätigungsorgan sich innerhalb des Strörnungskanales des Domes in einer bestimmten Reihenfolge von Winkelschritten während jeder Bewegung dreht. Die Drehbewegung des Betätigungsorganes richtet wahlweise Verriegelungsglieder gegenüber Begrenzungsschultern auf dem Kern aus, so daß die vertikale Bewegung begrenzt wird. Ein Kanalsystem am unteren Ende des Ventil-Betätigungsorganes arbeitet mit einem Verriegelungsbolzen auf dem Ventilelement derart zusammen, daß das Ventilelement zwischen den geöffneten und geschlossenen Positionen bewegt wird..rotating valve actuator and means for Angular index movement of the actuator in several offset positions with its upward and downward movement, this object is achieved according to the invention by that a first device, the valve actuator and the valve device corresponding to at least one angular Displacement of the valve actuator couples and a second device the valve device between the open and closed positions corresponding to the up and down movement of the valve actuator The packer device may include a mandrel with a flow passage passing through a slide valve can be opened or closed, which is located within the lower end portion of the dome. The valve element has a comparatively thin-walled tubular member which is located between a lower opening position and an upper closed position can be moved. A "valve actuator extends into the flow passage and includes a rotary coupling with the tubing, which extends up to the surface and moves up or down with it. It's a facility provided, through which the actuator moves within the flow channel of the dome in a certain order of angular steps rotates during each movement. The rotary movement of the actuator selectively directs locking members opposite limiting shoulders on the core, so that the vertical movement is limited. A Channel system at the lower end of the valve actuator works with a locking bolt on the valve element together in such a way that the valve element is moved between the open and closed positions.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen werden, daß das Ventilglied mitdrehend an den Packerdorn angekuppelt ist, so daß es sich vertikal zwischen den öffnungs- und Schließlagen bewegt. Das Kanalsystem auf demAccording to a further embodiment of the invention, provision can be made be that the valve member is rotatably coupled to the packer mandrel so that it is vertically between the opening and closing positions moved. The sewer system on the

unteren Endabschnitt des Betatigungsorganes bewirkt, daß das Ventilglied vertikal verschoben wird, wenn-es der vertikalen, oder Drehbewegung ausgesetzt ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann, sich das Ventilglied frei drehen und vertikal bewegen entsprechend der Bewegung des Ventil-Betätigungs-.organes. In beiden Fällen ist das Ventilglied gleichförmig durch· Strömungs-Druckunterschiede in der geschlossenen Lage belastet, so daß es eine minimale Wandstärke haben und in dem unteren Abschnitt des Packerdornes angeordnet sein kann, so daß die Gesamtlänge des Werkzeuges /und dadurch die Aufbohrzeit herabgesetzt werden.causes the lower end portion of the actuator that the valve member is displaced vertically, if-it is the vertical, or rotating. In another embodiment the valve member can rotate freely and vertically move according to the movement of the valve actuator. In both cases, the valve member is uniform due to flow pressure differences in the closed position loaded so that it can have a minimal wall thickness and be arranged in the lower section of the packer mandrel, so that the total length of the tool / and thereby the drilling time be reduced.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, unter Bezugnahme auf· die Zeichnungen erläutert; es stellen dar:In the following the invention is based on preferred embodiments, explained with reference to the drawings; it represent:

Fig. 1 einen Längsschnitt mit in Seitenansicht dargestellten Teilen der Kombination eines Zementierpackers und eines lösbaren Einsetzwerkzeuges, wobei erfindungsgemäß ein Ventil und ein Betätigungsorgan vorgesehen sind;Fig. 1 is a longitudinal section with shown in side view Parts of the combination of a cement packer and a detachable insertion tool, according to the invention a valve and an actuator are provided;

Fig.'2 eine vergrößerte Einzelansicht des Vehtiles und Betatigungsorganes gemäß Fig. 1; ■ " . ■ ' FIG. 2 shows an enlarged individual view of the valve and actuating element according to FIG. 1; ■ " . ■ '

Fig. 3 bis 5Figures 3 to 5

Aufsichten auf Abwicklungen der Verbindungskanäle für die Arretierung' in Längsrichtung, die Indexsteuerung und das Ventilkopplungssystem; Supervision of the development of the connecting channels for longitudinal locking, index control and valve coupling system;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform eines Ventilgliedes und eines Betatigungsorganes und6 is a cross-sectional view of another embodiment a valve member and an actuator and

Fig. 7 eine Aufsicht auf die Kupplungssysteme in der ver-. ■ änderten Form gemäß Fig. 6.Fig. 7 is a plan view of the coupling systems in the ver. ■ changed shape according to FIG. 6.

Gemäß Fig. 1 hängt eine Packervorrichtung 10 für ein Bohrloch an einem mechanischen Einsetzwerkzeug 11 herab, welches wiederum an einem Einlauf-Rohrgestänge 12 aufgehängt ist, das sich nach oben bis zur Oberfläche erstreckt. Das Einsetzwerkzeug 11 enthält einen Dorn 13, dessen oberes Ende an dem unteren Ende des Rohres 12 angeschraubt ist und welches eine Steuerbuchse 14 und eine Aufnahmebuch.se 15 für Abfangkeile enthält. Die Steuerbuchse 14 ist gleitfähig und mitdrehend an dem Dorn 13 durch Keilnuten 16 oder dergleichen befestigt und ist ursprünglich in ihrer oberen Position auf diesem durch eine oder mehrere Rastnasen 17 verriegelt, welche in eine Aussparung 18 des Domes eingreifen. Die Aufnahmebuch.se 15 enthält eine Bremseinrichtung 19, welche an ihrem oberen Ende befestigt ist und einen rohrförmigen Käfig 20 enthält, der übliche durch Federn verspannte Bremsblöcke 21 aufweist, die in Reibverbindung mit dem Gehäuse stehen, üblicherweise hält eine Innenfläche 22 des Käfigs 20 die Rastnasen 17 im Eingriff mit der Aussparung 18, und der Käfig 2O sowohl als auch die Buchse 19 sind üblicherweise in einer unteren Position bezüglich der Steuerbuchse 14 durch ineinandergreifende rechtsgängige Gewindeglieder 23 fixiert.According to Fig. 1, a packer device 10 for a borehole hangs from a mechanical insertion tool 11, which is in turn suspended from an inlet pipe rod 12 which extends upwards to the surface. The insertion tool 11 includes a mandrel 13, the upper end of which is attached to the lower The end of the tube 12 is screwed on and which has a control bushing 14 and a receiving bushing 15 for slips contains. The control sleeve 14 is slidably and co-rotatably attached to the mandrel 13 by keyways 16 or the like and is originally locked in its upper position on this by one or more locking lugs 17, which in engage a recess 18 of the dome. The receiving socket 15 contains a braking device 19 which is attached at its upper end and contains a tubular cage 20, the usual spring-loaded brake blocks 21 which are in frictional connection with the housing, usually holds an inner surface 22 of the cage 20, the locking lugs 17 in engagement with the recess 18, and the cage 20 both as the bushing 19 are also usually in a lower position with respect to the control bushing 14 by interlocking right-hand threaded members 23 fixed.

Der Dorn 13 hat eine Schwenkkupplung 25 für ein rohrförmiges Ventil-Betätigungsorgan 26 mit einem vergrößerten oberen Abschnitt 27 und einem unteren Abschnitt 28 mit verringertem Durchmesser, der innerhalb der Bohrung der Packervorrichtung 10 in noch zu beschreibender Weise aufgenommen werden kann. Die Schwenkkupplung 25 enthält die üblichen drehbaren Teile und kann eine Sicherheitskupplung gemäß der US Patentschrift 3 552 492 enthalten. Obgleich die Schwenkkupplung 25 nicht im einzelnen beschrieben werden muß, kann das Ventil-Betätigungsorgan 26 in wenigstens einer Richtung bezüglich des Einsetz-Werkzeugdornes 13 frei gedreht werden, so daß die Betätigung des Ventiles in der Packervorrichtung 10 ausgelöst und verschiedene Steuernasen oder Steuerbolzen in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden können, wie noch erläutert wird.The mandrel 13 has a swivel coupling 25 for a tubular valve actuator 26 with an enlarged upper portion 27 and a lower section 28 of reduced diameter which extends within the bore of the packer device 10 can be included in a manner to be described. The swivel coupling 25 contains the usual rotatable parts and may include a safety coupling according to US Pat. No. 3,552,492. Although the swivel coupling 25 is not Must be described in detail, the valve actuator 26 can be in at least one direction with respect to the Insertion tool mandrel 13 can be rotated freely so that the actuation of the valve in the packer device 10 triggered and various control lugs or control bolts in engagement or can be disengaged, as will be explained.

409822/Q3SÖ409822 / Q3SÖ

Die Bohrloch-Packervorrichtung IO enthält einen zentralen Körper oder Dorn 30 rait einer Bohrung 31, welche einen Strömungsmitteldurchgang bildet. Das Ventil-Betätigungsorgan 26 ist innerhalb des Durchganges 31 dichtend gleit-· fähig und trägt eine geeignete Dichtungsanordnung 32, welche eine Dichtungsfläche 33 auf dem Dorn 30 erfaßt, so daß ein-Lecken des Strömungsmittels verhindert wird. Um den Dorn 30· zwischen einem oberen Spreizkegel 35 und einem unteren Spreizkegel 36 befindet sich eine herkömmliche Dichtungsanordnung 34. Der untere Kegel 36 erfaßt einen unteren Abfangkeil 37, welcher beispielsweise zerbrechbar, unterteilt oder einstückig und dehnbar sein kann. Eine geeignete Form eines derartigen Keilgliedes ist in der US Patentschrift 3 687 196 dargestellt. In jedem Fall hat der Keil 37 äußere Zähne 38, welche in das Gehäuse eingreifen und eine längsseitige Bewegung verhindern können, und der Abfangkeil hat eine nach innen geneigte Fläche 39, welche die Außenfläche des Spreizkegels 36 erfaßt, so daß die Relativbewegung eine Verschiebung der Keile nach außen bewirkt. Der obere Spreizkegel 35 hat eine geneigte Außenfläche, welche die inneren geneigten Flächen 40 mehrerer Segmente 41 erfaßt, deren Außenzähne 42 das Gehäuse erfassen und die Bewegung verhindern können. Während der Bewegung, werden die Segmente 41 in inneren oder zurückgezogenen Positionen zurückgehalten, da der untere Endabschnitt 43 der Äufnahmebuchse 15 für das Einsetzwerkzeug sich teleskopartig über die oberen Abschnitte 44 mit vermindertem· Durchmesser der Segmente 41 schiebt. Jedes Segment 41 hat nach innen gerichtete Schultern 45 und 46, welche in äußere ringförmige Nuten 47 und 48'des vergrößerten Abschnittes 27 und des Domes 30 ragen und das Setzwerkzeug 11 mit der Packervorrichtung 10 in der Einlaufposition verbinden«'The borehole packer device IO includes a central one Body or mandrel 30 rait a bore 31 which has a Forms fluid passage. The valve actuator 26 is sealingly slidable within the passage 31 capable and carries a suitable sealing arrangement 32 which engages a sealing surface 33 on the mandrel 30 so as to prevent leakage of the fluid is prevented. Around the mandrel 30 · between an upper expansion cone 35 and a lower one Expanding cone 36 is a conventional seal assembly 34. The lower cone 36 engages a lower slip 37, which can be, for example, breakable, subdivided, or one-piece and stretchable. A suitable form of one such a wedge member is shown in U.S. Patent 3,687,196. In either case, the wedge 37 has external teeth 38, which engage the housing and prevent longitudinal movement, and the slip has a back inwardly inclined surface 39, which is the outer surface of the expansion cone 36 detected so that the relative movement causes a displacement of the wedges outward. The upper expansion cone 35 has an outer inclined surface that engages the inner inclined surfaces 40 of a plurality of segments 41, the outer teeth 42 of which grasp the housing and prevent movement. During the movement, the segments 41 are in inner or Retracted positions retained, as the lower end portion 43 of the Äaufnahmuchseuchse 15 for the insertion tool telescopes over the upper sections 44 with reduced Diameter of the segments 41 pushes. Each segment 41 has inwardly directed shoulders 45 and 46, which in outer annular grooves 47 and 48 'of the enlarged section 27 and of the dome 30 protrude and connect the setting tool 11 to the packer device 10 in the inlet position «'

Andere ebenfalls verwendbare Anordnungen für diese Art einer Bohrloch-Packervorrichtung können das Herausziehen verhindernde Ringe enthalten, welche die oberen und unteren Enden desOther arrangements for this type of one can also be used Well packers may include anti-pull-out rings encircling the upper and lower ends of the

409822/0300409822/0300

Futters 34 begrenzen, und sie können Scherbolzen oder andere geeignete Einrichtungen aufweisen, welche die Spreizkegel 35 und 36 mit dem Dorn 30 in einer Weise lösbar verbinden, um die Relativbewegung zwischen den Teilen zu steuern, welche in das Gehäuse eingesetzt werden. Diese Elemente sind bekannt und brauchen nicht beschrieben zu werden. Darüber hinaus kann ein üblicher unterteilter Zahnring 50 zwischen dera oberen Spreizkegel 35 und dem Dorn angeordnet v/erden und Innenzähne aufweisen, welche mit den Außenzähnen auf dem Dorn 3O zusammenwirken und den Druck in der Dichtung oder Halterung 34 aufrecht erhalten, wenn die Packervorrichtung in das Gehäuse eingesetzt ist.Limit chucks 34, and they can be shear bolts or others have suitable devices which connect the expansion cones 35 and 36 to the mandrel 30 in a releasable manner in order to to control the relative movement between the parts which are inserted into the housing. These elements are known and do not need to be described. In addition, a conventional divided toothed ring 50 between the upper one Spreading cone 35 and the mandrel arranged v / earth and have internal teeth which cooperate with the external teeth on the mandrel 30 and maintain pressure in seal or retainer 34 when the packer assembly is in the housing is used.

Auf das untere Ende des Dornes 30 ist ein Auflagering 52 aufgesetzt, der eine nach oben geneigte Schulter bildet, welche die unteren Abf angkeile 37 auffängt. Der Ring 5 2 kann 'einstückig rait einer nase 53 ausgebildet sein, die einen Bodenabschnitt 54 enthalt, der das untere Ende der Bohrung des Dornes 30 verschließt. Durch die Wand des üornes 30 erstrecken sich jedoch mehrere Öffnungen 55 ungefähr in Höhe der Teile 37, so daß die Bohrung 33 mit einem Ring unter der Dichtung 34 in Verbindung steht. Die Kanäle 55 können durch eine gleitfähige Ventilbuchse 56 geöffnet und geschlossen v/erden, deren bauliche Merkmale und Ventil-Betätigungsorgan 26 besonders vorteilhaft ausgestaltet sind.A support ring 52 is placed on the lower end of the mandrel 30, which forms an upwardly inclined shoulder which catches the lower catch wedges 37. The ring 5 2 can 'in one piece rait a nose 53 be formed which has a bottom portion 54 which closes the lower end of the bore of the mandrel 30. Extend through the wall of the tube 30 However, there are several openings 55 approximately at the level of the parts 37, so that the bore 33 with a ring under the seal 34 is in connection. The channels 55 can be opened and closed by a slidable valve socket 56, whose structural features and valve actuator 26 are designed to be particularly advantageous.

Gemäß Pig. 2 ist die Ventilbuchse 5 6 derart bemessen, daß sie in eine Gegenbohrung 57 am unteren Ende des Dornes 30 paßt und obere und untere äußere Dichtungsringe 58 und 59 enthält, die dichtend gegenüber der Handfläche der Gegenbohrung 57 gleiten. In der Außenwand des unteren Abschnittes 62 der Ventllbuchse 56 ist eine längsgestreckte vertikale Nut 61 ausgebildet, welche einen Führungsstift 63 aufnimmt, der sich auf dem Dorn 30 befindet und sich in die.Wut 61 erstreckt, so daß eine Drehung zwischen der Ventilbuchse und dem Dorn verhindert wird.According to Pig. 2, the valve sleeve 5 6 is dimensioned such that it fits into a counterbore 57 at the lower end of the mandrel 30 and includes upper and lower outer sealing rings 58 and 59 which slide sealingly against the palm of the counterbore 57. An elongated vertical groove 61 is formed in the outer wall of the lower section 62 of the valve bushing 56, which receives a guide pin 63 which is located on the mandrel 30 and extends into the.Wut 61 so that a Rotation between the valve sleeve and the mandrel is prevented.

409822/0380409822/0380

Die offene Bohrung 64 der Ventilbuchse 56 ist zur Aufnahme des unteren Endabschnittes 28 des BetatigungsOrgan.es-- 26 bemessen. Diametral gegenüberliegende.Antriebsbolzen 65 erstrecken sich nach innen bezüglich der Bohrung und in ein Kupplungssystem 66 auf dem unteren Abschnitt 28, so daß die Ventilbuchse und das Betätigungsorgan während einer Bewegungsfolge gekuppelt werden, wie noch erläutert wird. Wenn sich die Ventilbuchse 56 in der oberen Position befindet, umfassen die Dichtungen 58 und 59 die Strömungsöffnungen 55 und blockieren den Strömungsmitteldurchfluß, wogegen die Ventilbuchse sich außerhalb des Weges in der unteren Lage befindet, um den Strömungsraittelstrom über die Öffnungen 55 und mehrere Seitenfenster oder Öffnungen 67 durch die Wand des unteren Abschnittes 28 des Betätigungsorganes 26 zu ermöglichen. '■...·The open bore 64 of the valve sleeve 56 is for receiving of the lower end section 28 of the Actuating Organ.es-- 26 dimensioned. Diametrically opposite drive bolts 65 extend inwardly of the bore and into a coupling system 66 on the lower portion 28 so that the Valve socket and the actuator during a movement sequence be coupled, as will be explained. When the valve sleeve 56 is in the up position, seals 58 and 59 include flow openings 55 and block the flow of fluid, whereas the Valve socket is out of the way in the lower position located to allow the fluid flow through openings 55 and multiple side windows or openings 67 through the wall of the lower portion 28 of the actuator 26 to enable. '■ ... ·

Gemäß Fig. 1 enthält das Betätigungsorgan 26 gekrümmte Kupp— lungsnasen 70 auf jeder Seite, welche in eine längsgestreckte Innenaussparung 71 des Domes eingreifen. Die in der Aufsicht gemäß Fig. 3 dargestellte Ausnehmung 71 ist zur Oberseite des Domes 30 durch'sich vertikal erstreckende Schlitze 72 und 73 geöffnet, die auf gegenüberliegenden UmfangsSeiten der Bohrung des Dornes angeordnet sind·. Dadurch können die Kupplungsnasen 70 in die Aussparung 71 über die Schlitze 72 und 73 eingesetzt werden und die Drehung des Betätigungsorganes 26 bezüglich des Dornes -30 ordnet die Nasen unterhalb der Schultern 74 an, die zwischen den Schlitzen ausgebildet werden. Bei dieser Zuordnung der Teile begrenzt die Auflage der Kupplungsnasen 70 auf den Schaltern 74 die nach oben gerichtete Bewegung des Betätigungsorganes 26 bezüglich des Dornes, wogegen der Eingriff des vergrößerten Abschnittes 27 des Betätigungsorganes mit der oberen Endfläche des Dornes 30 die nach unten gerichtete Bewegung begrenzt. Wenn daher die Hasen 70 sich unterhalb der Schultern 74 befinden, ist das Betätigungsorgan 26 für die begrenzte hin- und hergerichtete Bewegung bezüglich des DornesAccording to FIG. 1, the actuator 26 includes curved coupling lung noses 70 on each side, which in a longitudinally elongated Engage inner recess 71 of the dome. The recess 71 shown in the plan view of FIG. 3 is to the top of the Domes 30 are opened by vertically extending slots 72 and 73 on opposite circumferential sides of the bore of the mandrel are arranged ·. This allows the coupling lugs 70 inserted into the recess 71 via the slots 72 and 73 and the rotation of the actuator 26 with respect to the mandrel -30 places the lugs below the shoulders 74, the are formed between the slots. With this assignment of the parts limits the support of the coupling lugs 70 on the switches 74 the upward movement of the actuator 26 with respect to the mandrel, whereas the engagement of the enlarged portion 27 of the actuator with the upper end surface of the mandrel 30 limits the downward movement. Therefore, when the rabbits 70 are below the Shoulders 74 are located, the actuator 26 is for limited reciprocating movement with respect to the mandrel

4098240982

30 verbunden, und wenn die Nasen mit den Schlitzen 72 und ausgerichtet sind, kann das Betätigungsorgan in die Bohrung30, and when the tabs are aligned with slots 72 and 72, the actuator can be inserted into the bore

31 des Dornes 30 eingesetzt oder aus dieser herausgezogen werden.31 of the mandrel 30 inserted or pulled out of this will.

Ein mittlerer Abschnitt des Betätigungsorganes 26 ist mit einem System 80 aus Kanälen oder Nuten versehen, welche mit diametral gegenüberliegenden Indexstiften 81 auf dem Dorn zusammenarbeiten und bewirken, daß das Betätigungsorgan sich automatisch durch verschiedene Drehlagen bewegt, wenn es vertikal innerhalb der Bohrung 31 hin- und herbewegt wird. Eine derartige Drehung dient erstens dazu, da£ Betätigungsorgan 26 mit der Ventilbuchse 56 zu kuppeln oder zu entkuppeln und zweitens das Betätigungsorgan mit dem Dorn 30 zu kuppeln oder zu entkuppeln. Das Schlitzsystem 80 ist in der Aufsicht in Fig. 4 dargestellt und enthält gewölbte, voneinander im Abstand befindliche Kanalwände, die vertikale Eingangs- und Ausgangsschlitze 82 und 82' auf gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsorganes 26 bilden. Insoweit das Kanalsystem 80 symmetrisch um den Umfang des Betätigungsorganes 26 angeordnet ist, wird zur Vereinfachung nur eine Hälfte des gesamten Kanalsystemes erläutert, wobei sich versteht, daß jeder nachfolgend genannte Kanalabschnitt ein identisches Gegenstück auf der gegenüberliegenden Seite des Betätigungsorganes 26 aufweist. Zwischen diesen Eingangsund Ausgangsschlitzen 82 und 82" befinden sich obere Taschen 83 und 84. Die linke Tasche ist winkelmäßig gegenüber dem Eingangskanal 82 und die rechte Tasche 84 ist winkelinäßig gegenüber dem Ausgangskanal 82' versetzt. Eine untere Zwisciientasche 85 ist zwischen den oberen Taschen 83 und 84 angeordnet. Der Kanal 82 ist mit der Tasche 83 durch einen ge-, neigten Kanal 86 verbunden, der sich nach oben und nach rechts erstreckt, und die obere Tasche 83 ist mit der mittleren Tasche durch einen Kanal' 87 verbunden, der sich nach unten und nach rechts erstreckt. Die Zwischentasche 85 ist mit der oberen Tasche 84 durch einen Kanal 88 verbunden, der sichA central portion of the actuator 26 is with a system 80 of channels or grooves provided with diametrically opposed index pins 81 on the mandrel work together and cause the actuator to automatically move through various rotational positions when it is reciprocated vertically within the bore 31. Such a rotation serves, firstly, that the actuator 26 to be coupled or uncoupled with the valve bushing 56 and, secondly, the actuating element with the mandrel 30 to couple or uncouple. The slot system 80 is shown in plan view in Fig. 4 and includes curved, spaced apart channel walls, the vertical entry and exit slots 82 and 82 'on opposite sides Form sides of the actuator 26. In this respect, the channel system 80 is symmetrical around the circumference of the actuator 26 is arranged, only one half of the entire sewer system is explained for the sake of simplicity, it being understood that that each channel section mentioned below a has an identical counterpart on the opposite side of the actuating member 26. Between these input and Exit slots 82 and 82 "are top pockets 83 and 84. The left pocket is angled opposite the Inlet channel 82 and right pocket 84 are angularly offset from outlet channel 82 '. A lower intermediate pocket 85 is arranged between the upper pockets 83 and 84. The channel 82 is connected to the pocket 83 by a inclined channel 86, which extends upward and to the right, and the upper pocket 83 is connected to the middle Pocket connected by a '87 channel that extends downward and to the right. The intermediate pocket 85 is with the upper pocket 84 connected by a channel 88 which extends

409822/0360409822/0360

nach oben und zu dem rechten, ähnlichen Kanal 36 erstreckt, und die obere Tasche 84 ist durch einen Kanal 89, welcher nach unten und zu dem entsprechenden rechten Kanal 87 geneigt ist, mit dem Ausgangskanal 82' verbunden. Die Schnittstellen der Kanäle' 86 und 87 und 87 und 88 sind etwas nach links gegenüber den entsprechenden Mittelpunkten der Taschen 83 und 84 verbunden, so daß der Indexstift 81 automatisch geführt ist und in den Kanal 87 eintritt, wenn er die Tasche 83 verläßt, bzw. wenn er beim Verlassen der Tasche 85 in den Kanal 88 eintritt. Die Schnittstelle der Kanäle 88 und 89 ist etwas nach links gegenüber der oberen Tasche 84 verschoben, so daß der Indexstift 81 automatisch in den Kanal 89 beim Verlassen der Tasche.84 eintritt. Das Schlitzsystem 80, in welches die Indexstifte 81 eingreifen,, bewirkt eine vorbestimmte Reihenfolge der Drehbewegungen des Betatigungsorganes 26 bezüglich des Dornes 30 entsprechend den nach oben und unten gerichteten Bewegungen des Betatigungsorganes. Die Reihenfolge der Bewegungen dient dazu, den unteren Endabschnitt 28 des Betatigungsorganes 26 mit der Ventilbuchse 56 zu kuppeln und zu entkuppeln, indem das Ventilkupplungssystem 66 gegenüber den Antriebsnasen 65 auf der Ventilbuchse 56 geeignet ausgerichtet wird«extends upward and to the right, similar channel 36, and the upper pocket 84 is connected to the exit channel 82 'by a channel 89 which slopes downward and to the corresponding right channel 87. The interfaces of the channels' 86 and 87 and 87 and 88 are connected somewhat to the left opposite the corresponding centers of the pockets 83 and 84, so that the index pin 81 is automatically guided and enters the channel 87 when it leaves the pocket 83, or when it enters the channel 88 on exiting the pocket 85. The intersection of the channels 88 and 89 is shifted slightly to the left with respect to the upper pocket 84, so that the index pin 81 automatically enters the channel 89 when it exits the pocket 84. The slot system 80, in which the index pins 81 engage, causes a predetermined sequence of the rotary movements of the actuating member 26 with respect to the mandrel 30 in accordance with the upward and downward movements of the actuating member. The sequence of movements serves to couple and uncouple the lower end section 28 of the actuating member 26 with the valve socket 56, in that the valve coupling system 66 is suitably aligned with respect to the drive lugs 65 on the valve socket 56 «

Das Kupplungssystem 66 gemäß Fig. 5 besteht aus= einer äußeren ringförmigen Ausnehmung 90 um den Umfang des unteren Abschnittes 28 des Betatigungsorganes 26. Die Ausnehmung ist su dem unteren Ende des Betatigungsorganes durch zwei sich vertikal erstreckende Schlitze 91 und 92 geöffnet, die auf diametral gegenüberliegenden Seiten des unteren Endabschnittes angeordnet sind. Die herausragende Schulter 9 3 zwischen jedem Paar Schlitzen ergibt eine nach oben geneigte Fläche 94, die in' Eingriff mit der Antriebsnase 65 auf der Ventilbuchse 56 gelangen kann, um diese aufwärts in die Schließstellung zu bewegen. Die Aussparung 90 enthält auch nach oben gestreckte, relativ breite Schlitze 95, welche die Antriebsnasen 65 währendThe coupling system 66 according to FIG. 5 consists of an outer annular recess 90 around the circumference of the lower section 28 of the actuator 26. The recess is su dem lower end of the actuator by two vertically extending slots 91 and 92 open, which are arranged on diametrically opposite sides of the lower end portion are. The protruding shoulder 9 3 between each pair Slitting provides an upwardly sloping surface 94 which can come into engagement with the drive lug 65 on the valve sleeve 56 to move it upwardly into the closed position. The recess 90 also contains upwardly stretched, relatively wide slots 95, which the drive lugs 65 during

4098 22/0 3604098 22/0 360

gewisser Abschnitte der vertikalen Bewegung des Betätigungsorganes 26 aufnehmen und wegen ihrer Breite eine gewisse Drehung des Betätigungsorganes bezüglich der Ventilbuchse 56. gestatten, selbst wenn die Antriebsnasen in diese eingreifen. Die Schlitze 95 sind durch Kanalwände getrennt, die nach unten gerichtete Schulterflächen 96 ausbilden, von denen jede vertikal bezüglich der unteren Schlitze 91 und 9 2 ausgerichtet ist, so daß sie in die Antriebsnasen 65 eingreifen und die nach.unten gerichtete Bewegung des Ventilmantels 56 in die geöffnete Lage bewirken können.certain sections of the vertical movement of the actuator 26 and, because of its width, a certain rotation of the actuating member with respect to the valve bushing 56. allow even if the drive lugs engage in this. The slots 95 are separated by channel walls following form downwardly directed shoulder surfaces 96, of which each is vertically aligned with respect to the lower slots 91 and 92 so that they engage the drive lugs 65 and cause the downward movement of the valve shell 56 into the open position.

Der Betrieb des Kanalsystemes■70 und der Kupplungssysteme 71 und 60 wird anhand von Fig. 3 bis 5 erläutert. Wenn das Betätigungsorgan 26 in die Bohrung 31 des Packerdornes 30 unabhängig von der zufälligen Drehorientierung des Bedienungsorganes eingesetzt wird, erfassen die unteren geneigten Flächen 1OO der Kanalwände IQl die Indexstifte 81 auf dem Dorn und richten das Betätigungsorgan derart aus, daß die Stifte in die Eingangs- und Ausgangskanäle 82 und 82' eintreten. Dadurch, werden auch die Haltenasen 70 derart ausgerichtet, daß sie in die Schlitze 72 und 73 eintreten und die Schlitze 91 und 92 am Boden des Betätigungsorganes v/erden zur Aufnahme der Antriebsbolzen 65 auf der Ventilbuchse 9 6 und für ihren Eintritt in die ringförmige Ausnehmung 90 ausgerichtet. Wenn die Schultern 96 in die Antriebsnasen 65 eingreifen, vorausgesetzt daß die Ventilbuchse 56 sich anfäncjlich in der oberen oder geschlossenen Stellung befindet, wird die Ventilbuchse nach unten in die geöffnete Stellung verschoben, in welcher die Seitenfenster 67 in dem Betätigungsorgan mit den Seitenöffnungen 55 des Domes 30 ausgerichtet sind. Während eines letzten Abschnittes der nach unten gerichteten Bewegung des Betätigungsorganes 26 greifen die Indexstifte 81 in die geneigten Seiten der Kanäle 86 ein und bewirken, daß sich das Betätigungsorgan dreht und dadurch die Haltenasen 7O unterhalb der Schultern 74 angeordnetThe operation of the sewer system 70 and the coupling systems 71 and 60 will be explained with reference to Figs. When the actuator 26 in the bore 31 of the packer mandrel 30 independently is used by the random rotational orientation of the control element, capture the lower inclined Areas 1OO of the channel walls IQl the index pins 81 on the The mandrel and align the actuator so that the pins enter the input and output channels 82 and 82 '. As a result, the retaining lugs 70 are also aligned such that they enter the slots 72 and 73 and the Slots 91 and 92 on the bottom of the actuating element are grounded for receiving the drive bolts 65 on the valve bushing 9 6 and aligned for entry into the annular recess 90. When the shoulders 96 engage the drive lugs 65, provided that the valve sleeve 56 is initially open is in the up or closed position, the valve sleeve moves down to the open position moved, in which the side window 67 in the actuator with the side openings 55 of the dome 30 is aligned are. Grab during a final portion of the downward movement of the actuator 26 the index pins 81 engage the inclined sides of the channels 86 and cause the actuator to rotate and thereby the retaining lugs 7O are arranged below the shoulders 74

409822/0360409822/0360

werden und die nach oben gerichteten Schultern 94 mit den Antriebsbolzen bezw. Nasen 65 der Ventilbuchse 56 ausgerichtet werden, vienn die nach unten gerichtete Bewegung des Betätigungsorganes 26 durch den Eingriff des vergrößerten Abschnittes 27 in das obere Ende des Dornes 30 angehalten wird, befinden sich die Indexstifte 81 in den Taschen 83, und die Haltenasen 70 befinden sich in der in Fig. 3 mit einer aus--' gezogenen Linie angedeuteten Stellung. Die Antriebsbolzen 65 befinden sich- ebenfalls in der in Fig.. 5. dargestellten Lage. Wenn dann das Betätigungsorgan 26 nach oben bewegt wird, erfassen die Indexstifte die Seiten der.geneigten Ka- \ näle 87 und bewirken, daß das Betätigungsorgan sich wieder in der gleichen Richtung dreht. Wenn, die Indexstifte die Zwischentaschen 85 erreichen, liegen die Steuernäsen 90 auf den Schultern 74 in der in Fig. 3. mit unterbrochenen Linien dargestellten Lage auf, um die nach oben gerichtete Bewegung zu unterbrechen. Bei einer solchen aufwärts gerichteten Bewegung sind jedoch die Antriebsschultern 94 in Eingriff mit den Nasen 65 auf der Ventilbuchse 56 gelangt und schieben diese nach oben in die geschlossene Stellung, in welcher die Dichtungen 58 und 59 dieÖffnungen 55 des Domes überdecken, so daß das Ventil geschlossen ist. Dann kann das Betätigungsorgan nach unten bewegt werden und sich wieder drehen, wenn die Stifte 81 'die Seiten der geneigten Kanäle 88 vor dem Eintritt in die Taschen 84 erfassen. Jedoch treten die Antriebsnasen 65 auf der Ventilbuchse 56 in die weiten oberen Schlitze 95 ein und, da sie nicht von irgendeiner Fläche erfaßt werden, gestatten sie der Ventilbuchse 56, daß diese in der geschlossenen Stellung verbleibt; Wiederum erfaßt der vergrößerte Abschnitt 27 das obere Ende des Domes 30, um die nach unten gerichtete Bewegung zu begrenzen. Schließlich wird das 3e.-tätigungsorgan 26 wieder aufwärts bewegt, und dieses Mal erfassen die Indexstifte 81 die Seiten der geneigten Kanäle 89 und drehen das Betätigungsorgan derart, daß sie mit den Ausgangsschlitzen 82' ausgerichtet sind. Eine derartige Drehungare and the upward shoulders 94 BEZW with the drive bolts. Lugs 65 of valve sleeve 56 are aligned by stopping downward movement of actuator 26 by engagement of enlarged portion 27 with the upper end of mandrel 30, index pins 81 are in pockets 83 and retaining lugs 70 are located in the position indicated by a solid line in FIG. 3. The drive bolts 65 are also in the position shown in FIG. Then, when the actuator 26 is moved upward, the index pins detect the sides der.geneigten Ka \ ducts 87 and cause the actuator to rotate again in the same direction. When the index pins reach the intermediate pockets 85, the control teeth 90 rest on the shoulders 74 in the position shown in broken lines in FIG. 3, in order to interrupt the upward movement. Such an upward movement, however, engages the drive shoulders 94 with the lugs 65 on the valve sleeve 56 and pushes it upward into the closed position in which the seals 58 and 59 cover the openings 55 of the dome so that the valve closes is. The actuator can then move down and rotate again when the pins 81 'engage the sides of the inclined channels 88 prior to entering the pockets 84. However, the drive lugs 65 on the valve sleeve 56 enter the wide upper slots 95 and, since they are not captured by any surface, allow the valve sleeve 56 to remain in the closed position; Again, enlarged portion 27 engages the top of dome 30 to limit downward movement. Finally, the 3rd actuator 26 is moved up again and this time the index pins 81 engage the sides of the inclined channels 89 and rotate the actuator so that they are aligned with the exit slots 82 '. Such a twist

4098 22/0 3004098 22/0 300

richtet nicht nur die Haltenasen 70 aus, welche durch die Schlitze 72 und 73 entlastet werden, sondern sie richtet auch die unteren Endschlitze 91 und 92 auf dem Betätigungsorgan mit den Antriebsnasen 65 auf der Ventilbuchse 56 aus, so daß das Betätigungsorgan aus der Bohrung 31 des Domes 30 herausgezogen werden kann und die Ventilbuchse in der oberen oder geschlossenen Position beläßt.not only aligns the retaining lugs 70, which are relieved by the slots 72 and 73, but aligns them also the lower end slots 91 and 92 on the actuator with the drive lugs 65 on the valve sleeve 56, so that the actuator can be pulled out of the bore 31 of the dome 30 and the valve socket in the upper or left in closed position.

Nunmehr wird der Betrieb des Gesarataufbaus erläutert. Die Werkzeuge werden an der Oberfläche für den Einlauf in das Bohrloch vorbereitet, indem das Einsetzwerkzeug 11 mit der Packervorrichtung 10 verbunden wird. Dieses erfolgt, indem einfach das Betätigungsorgan 26 in die Bohrung des Packerdornes 30 eingesetzt wird, wobei sich die Aufnehmerbuchse 15 in ihrer oberen Lage auf der Steuerbuchse 14 befindet. Dadurch kann die obere Keilanordnung 41 derart angeordnet v/erden, daß die innere Ausnehmung 105 die Schultern 107 und 106 auf dem Dorn 3O und den vergrößerten Abschnitt 27 überlappt. Wenn die Keilanordnung diese beiden Abschnitte koppelt, wird die Aufnehmerbuchse 15 nach unten durch die Drehung der Bremseinrichtung 19 bewegt, bis ihr unterer Endabschnitt teleskopartig über die oberen Abschnitte 44 der Keile 41 greift und die Teile miteinander verriegelt. Der Dorn 13 des Werkzeuges wird dann in das Rohrgsstänge 12 eingeschraubt, und die Anordnung kann in das Bohrlochgehäuse abgesenkt werden. Während des Einsetzens ist die Ventilbuchse 56 nach unten in die Öffnungslage in der vorbeschriebenen Weise·gedrückt worden, so daß das Rohrgestänge 12 sich mit den aus dem Bohrloch stammenden Strömungsmitteln während des Einlaufs füllen kann. Die Bremsblöcke 19 gleiten im Reibkontakt mit dem Gehäuse C und ergeben einen Widerstand gegenüber der Drehung des Käfigs 20 und der Aufnahmebuchse 15.The operation of the whole structure will now be explained. the Tools are prepared on the surface for running into the borehole by inserting the insertion tool 11 with the Packer device 10 is connected. This is done by simply inserting the actuator 26 into the bore of the packer mandrel 30 is used, the pickup socket 15 is in its upper position on the control sleeve 14. As a result, the upper wedge arrangement 41 can be arranged in such a way that that the inner recess 105 the shoulders 107 and 106 on the mandrel 3O and the enlarged section 27 overlaps. if the wedge assembly couples these two sections, the pickup sleeve 15 is moved downward by the rotation of the braking device 19 moves until its lower end portion telescopes over the upper portions 44 of the wedges 41 and the parts locked together. The mandrel 13 of the tool is then screwed into the tubular rod 12, and the assembly can be lowered into the well casing. During insertion, the valve sleeve 56 is down into the Open position has been pressed in the manner described above, so that the tubing string 12 can be filled with the fluids from the borehole during the run-in. The brake blocks 19 slide in frictional contact with the housing C and provide a resistance to the rotation of the cage 20 and the receiving sleeve 15.

In der Setztiefe werden die Packervorrichtung 10 und das Einsetzwerkzeug 11 angehalten, und das Rohrgestänge 12 wird nach rechts gedreht. Da die Bremsblöcke 19 die Drehung der Auf-The packer device 10 and the insertion tool are in the setting depth 11 is stopped and the tubing 12 is rotated to the right. Since the brake blocks 19 prevent the rotation of the

409822/0360409822/0360

nehmerbuchse 15 verhindern, bewirkt die mit einem Gewinde versehene Hebeeinrichtung 23, daß sowohl die Bremsanordnung 19 als auch die Buchse 15 aufwärts bewegt werden, bis die "Keilsegmente 41 frei nach außen geschoben werden können. Darüber hinaus ist gegenüber den Verriegelungsnasen 17 eine Entriegelungsausnehmung 110 in dem Käfig 20 angeordnet, so daß die'Vexriegelungsnasen von der Aussparung 18 gelöst werden können, wodurch der Dorn 13 des. Setzwerkzeuges gegenüber der'Steuerbuchse 14 und der Bremseinrichtung 19 angehoben werden kann.Prevent slave socket 15, causes the thread provided lifting device 23 that both the brake assembly 19 and the bush 15 are moved upwards until the "Wedge segments 41 can be pushed freely outwards. In addition, opposite the locking lugs 17 is a The unlocking recess 110 is arranged in the cage 20 so that the locking noses are released from the recess 18 can be, whereby the mandrel 13 of the. Setting tool with respect to the control socket 14 and the braking device 19 is raised can be.

Soweit sich die Kupplungsηasen 70 auf dem Betätigungsorgan 26 unterhalb der Schultern 74 befinden, und diese automatisch dort während des Einsetzens des Betätigungsorganes 26 in den Dorn 30 angeordnet worden sind, bewirkt das Anheben des Dornes 13 des Setzwerkzeuges und des Dornes 30 der Packervorrichtung gegenüber der Steuerbuchse 14 und der Bremsanordnung 19, daß der obere Spreizkegel 35 die oberen Kegel nach außen in Eingriff mit dem Gehäuse C verschiebt. Die Keile 41 sind gegen eine nach oben gerichtete Bewegung gesichert, da die untere Endfläche der Steuerbuchse 14 in die oberen Endflächen der oberen Abschnitte 44 der Keile eingreift. Wenn die Keile '41 gegenüber dem Gehäuse verriegelt sind, bewirkt eine weitere Aufwärtsbewegung des Dornes 30 und des unteren Anschlagringes 52, daß die unteren Keile 37 nach außen in Kontakt mit dem Gehäuse verschoben werden und die Packungselemente 34 zusammengedrückt und in Dichtungskontakt mit der Gehäusewand gespreizt werden, so daß das Bohrloch verschlossen wird. Der Zahnring 50 verriegelt den Dorn 30 in der höchsten Lage, in welcher dieser gegenüber dem oberen Kegel 35 bewagt worden ist, so daß die Packer- ' vorrichtung in dem gesetzten Zustand verriegelt wird. Bei. · einem vorbestimmten Betrag der Zugspannung in dem Rohrge-.stange 12, wird die Packervorrichtung 10 gemäß' Fig. 2 fest eingesetzt.As far as the clutch noses 70 on the actuator 26 are located below the shoulders 74, and these are automatically there during the insertion of the actuating member 26 have been placed in the mandrel 30, causes the lifting of the mandrel 13 of the setting tool and the mandrel 30 of the packer device with respect to the control sleeve 14 and the brake arrangement 19 that the upper expansion cone 35 is the upper cone outwardly into engagement with the housing C. The wedges 41 are secured against an upward movement, since the lower end surface of the control sleeve 14 engages the upper end surfaces of the upper portions 44 of the wedges. When the wedges '41 are locked to the housing, the mandrel 30 continues to move upward and the lower stop ring 52, that the lower wedges 37 are displaced outwardly in contact with the housing and the packing elements 34 are compressed and spread into sealing contact with the housing wall, so that the Borehole is closed. The toothed ring 50 locks the mandrel 30 in the highest position in which it is opposite the upper cone 35 has been moved, so that the packer- ' device is locked in the set state. At. · A predetermined amount of tension in the pipe rod 12, the packer device 10 according to 'Fig. 2 is firmly inserted.

' 409822/0360'409822/0360

Bei der nach oben gerichteten Bewegung des Betätigungsorganes 26 gegenüber dem Dorn 30 während der vorbeschriebenen Einstellfolge, haben sich die Indexstifte 81 in die Zv/ischentaschen bewegt, und die Schulterflächen 94 am unteren Abschnitt des Betätigungsorganes 26 haben die Ventilbuchse 56 in die obere oder geschlossene Position geschoben. Dadurch.kann jetzt das Gewicht des Rohrgestänges 12 auf die Packervorrichtung 10 aufgebracht werden, und das Betätigungsorgan 26 kann nach unten bewegt v/erden, bis sich die Indexstifte 81 in den Taschen 84 befinden; jedoch verbleibt die Ventilbuchse 56 verschlossen, wie vorher beschrieben wurde. Daher kann das Rohrgestänge bei Druck bezüglich Lecks an diesem Punkt geprüft werden.During the upward movement of the actuating member 26 relative to the mandrel 30 during the adjustment sequence described above, the index pins 81 are in the central pockets moved, and the shoulder surfaces 94 on the lower portion of the actuator 26 have the valve sleeve 56 in the upper or closed position pushed. As a result, the weight of the pipe rod 12 can now be transferred to the packer device 10 and the actuator 26 can be moved downward until the index pins 81 are in the pockets 84 are located; however, the valve sleeve 56 remains closed as previously described. Therefore, the pipe rod if pressure is checked for leaks at this point.

Nach dem Abschluß der Überprüfung des Rohrgestänges 12 wird dieses direkt nach oben, an die Oberfläche gebracht, so daß das Betätigungsorgan 26 von dem Bohrloch 31 des Dornes 30 getrennt wird. Wenn das Betätigungsorgan 26 sich nach oben bewegt, tasten die Indexstifte 81 die Ausgangsschlitze 82' ab und richten sowohl die Kupplungsnasen .70 als auch die Entlastungsschlitze 91 und 9 2 zur Entlastung aus. Die Ventilbuchse 56 verbleibt in der Schließlage, was stets der Fall ist, wenn das Betätigungsorgan von der Bohrung 31 der Packervorrichtung 10 entfernt wird, so daß das Bohrloch .. vollstän- " dig überbrückt wird.·After completion of the review of the pipe rod 12 this is brought directly up to the surface, so that the actuator 26 from the borehole 31 of the mandrel 30 is separated. When the actuator 26 moves upward, the index pins 81 feel the exit slots 82 ' and align both the coupling lugs .70 and the relief slots 91 and 9 2 for relief. The valve socket 56 remains in the closed position, which is always the case when the actuating member is removed from the bore 31 of the packer device 10 is removed so that the borehole ... is completely bridged. ·

Um einen Druckvorgang, beispielsweise eine Zementeinspritzung auszuführen, kann eine Menge Zementbrei in das Rohrgestänge eingebracht werden. Zum geeigneten Zeitpunkt wird das Betätigungsorgan 26 wieder in die Bohrung 31 des Dornes 30 eingesetzt, indem das Rohrgestänge abgesenkt wird. Die Ventilbuchse 56 wird automatisch in die untere oder geöffnete Position verschoben, so daß der Zementbrei in den Bereich des Bohrloches unterhalb der Packervorrichtung und dann hinter das Gehäuse durch die Öffnungen hindurch gepumpt werden kann. Wenn die Pressung aufrechterhalten werden soll, also beispielsweise der Zementbrei bei Drücken unterhalb der Packer-To a printing process, such as cement injection a lot of cement paste can be poured into the pipe string. At the appropriate time, the actuator 26 reinserted into the bore 31 of the mandrel 30 by lowering the pipe rod. The valve socket 56 is automatically moved to the lower or open position, so that the cement paste in the area of the Borehole below the packer device and then behind the housing can be pumped through the openings. If the pressure is to be maintained, for example the cement paste at pressures below the packer

409822/0360409822/0360

vorrichtung 10. gehalten werden soll, wird das Rohrgestänge einfach angehoben, so daß die Ventilbuehse 56 verschlossen wird. Die Kupplungsnasen 70 erfassen die Halteschultern 74, so daß ein unabsichtiges Lösen des Betatigungsorganes 26 mit den sich ergebenden Nachteilen vermieden wird (US Patentschrift 3 465 820). Die Entlastung des Betatigungsorganes erfolgt,, indem das Rohrgestänge 12 ein Paar vertikaler Bewegungen, eine Bewegung nach oben und eine Bewegung nach unten, ausführt. -device 10. is to be held, the pipe rod simply raised so that the valve sleeve 56 is closed. The coupling lugs 70 capture the retaining shoulders 74, so that an unintentional release of the actuator 26 with the resulting disadvantages are avoided (US Pat. No. 3,465,820). The relief of the actuating organ takes place, by the pipe rod 12 a pair of vertical movements, one movement up and one movement down, executes. -

Insoweit sich die gesamte Außenfläche des Ventilgliedes 56, welches sich zwischen den Dichtungsringen 58 und 59 befindet, dem Strömungsmitteldruck über die Öffnungen 55 in der Schließlage ausgesetzt ist, wird die Ventilbuehse 56 gleichförmig um ihren Umfang herum durch solche Drücke belastet. Dadurch kann die Ventilbuehse mit der relativ geringen Größe ausgelegt werden, so daß sie in die Gegenbohrung 57 am unteren Ende des Domes 30 paßt und kein getrennter Ventilkörper erforderlich ist. Dadurch wird die in der Packervorrichtung verwendete Metallmenge vermindert. Dieses setzt wiederum die Aufbohrzeit herab, welche erforderlich ist, um die Packervorrichtung 10 zu entfernen und das Bohrlochgehäuse freizugeben. Die beschriebenen Kupplungssysterne ergeben eine Steuerung der Ventilbuehse 56 durch einfache Oberflächenbehandlung des Rohrgestänges, nämlich einfach durch Bewegung nach oben und unten. .To the extent that the entire outer surface of the valve member 56, which is located between the sealing rings 58 and 59, is exposed to the fluid pressure via the openings 55 in the closed position, the valve sleeve 56 becomes uniform burdened around their circumference by such pressures. As a result, the valve sleeve can be designed with the relatively small size so that it fits into the counterbore 57 at the lower end of the dome 30 and no separate valve body is required is. This causes the in the packer the amount of metal used is reduced. This in turn reduces the drilling time which is required to close the packer device 10 and expose the borehole housing. The coupling systems described result in a Control of the valve sleeve 56 by simple surface treatment of the pipe rod, namely simply by moving it up and down. .

Eine andere Ausführüngsform eines Ventiles und Betatigungsorganes gemäß der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. .Another embodiment of a valve and actuator according to the invention is shown in FIG. .

Soweit die Systeme für die Index- und Kupplungsnasen für das Ventil-Betätigungsorgan und ihr Zusammenwirken mit dem Dorn der Packereinrichtung betroffen sind, ergeben sich die gleichen Verhältnisse wie böi der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4. DAher braucht lediglich das veränderte Ventil und seine Kupplungsverbindung mit dem unteren Abschnitt desSo much for the systems for the index and coupling lugs for the valve actuator and their interaction with the mandrel the packer are affected, the same conditions result as böi according to the embodiment Fig. 3 and 4. Therefore only needs the modified valve and its coupling connection with the lower portion of the

Betätigungsorganes. im einzelnen beschrieben zu werden. Das Ventilelement besteht aus einer rohrförmigen Buchse 150 mit oberen und unteren äußeren Dichtungsringen 151 und 152 und diametral gegenüberliegenden Kupplungsnasen 153, welche· nach innen durch die Durchgangsbohrung 154 der Buchse ragen. Die Ventilbuchse 150 ist zur Hin- und Herbewegung innerhalb einer Gegenbohrung 155 in dem unteren Endabschnitt des Dornes 156 zwischen einer oberen Lage, in welcher die Dichtungen 150 und 152 die Seitenöffnungen 157 für den Strömungsmittelstrom abdichten, und einer unteren Lage angeordnet, in welcher die Kanäle über der Ventilbuchse geöffnet sind. Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist ein unterer Anschlagsring 160 auf den Dorn 156 aufgeschraubt und trägt die unteren Keilsegmente 170, die nach außen durch einen Spreizkeil 171 verschoben werden können. Ein Nasenglied 172 verschließt das untere Ende der Bohrung 173 des Dornes 156 und kann mit einem nicht dargestellten Stößel verbunden werden, wie beschrieben wurde. Eine sich nach außen erstreckende Schulter 175 begrenzt die nach unten gerichtete Bewegung der Ventilbuchse 150, und eine ähnliche Schulter 176 begrenzt die nach oben gerichtete Bewegung.Actuator. to be described in detail. The valve element consists of a tubular socket 150 with upper and lower outer sealing rings 151 and 152 and diametrically opposed coupling lugs 153, which after protrude inside through the through hole 154 of the bushing. The valve sleeve 150 is for reciprocation within a Counterbore 155 in the lower end portion of the mandrel 156 between an upper layer in which the seals 150 and 152 seal the side openings 157 for the fluid flow, and a lower layer arranged, in which the channels above the valve socket are open. As with the previous embodiment a lower stop ring 160 is screwed onto the mandrel 156 and carries the lower wedge segments 170, which pass through to the outside an expanding wedge 171 can be moved. A nose member 172 closes the lower end of the bore 173 of the Mandrel 156 and can be connected to a ram, not shown, as has been described. One after outwardly extending shoulder 175 delimits the downward one Movement of valve sleeve 150, and a similar shoulder 176 limits upward movement.

Die Ventilbuchse 15O hat eine Durchgangsbohrung, welche für die Aufnahme des unteren Endabschnittes 180 des Ventil-Betätigungsorganes 181 bemessen ist. Dieses enthält ein Kupplungssystem 182, das mit den Nasen 153 zusammenwirkt, so daß die Ventilbuchse zwischen den Öffnungs- und Schließstellungen entsprechend der nach oben Und unten gerichteten Bewegung des Rohrstranges verschoben wird. Gemäß Fig. 7 enthält das Kupplungssystem 182 gekrümmte Wandungen 183, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Betätigungsorganes 181 angeordnet sind und jeweils geneigte untere Flächen 184 aufweisen, die automatisch die Ventilnasen 153 führen und dadurch die Ventilbuchse 150 ausrichten, wenn der untere Abschnitt 181 des Betätigungsorganes eingesetzt ist. Die Fläche 184 führt in einen Kanal 185, der nach oben rechts ge-The valve socket 15O has a through hole, which for the receptacle of the lower end portion 180 of the valve actuator 181 is sized. This contains a Coupling system 182 which cooperates with lugs 153 so that the valve socket between the open and closed positions is shifted according to the up and down movement of the pipe string. According to Fig. 7 contains the coupling system 182 curved walls 183 which are on the opposite sides of the actuator 181 are arranged and each have inclined lower surfaces 184 which automatically guide the valve lugs 153 and thereby align valve sleeve 150 with actuator lower portion 181 inserted. the Surface 184 leads into a channel 185, which leads to the top right

-4Q9822/Q36Q-4Q9822 / Q36Q

■neigt ist und mit einer Tasche 186 verbunden ist, wogegen ein anderer geneigter Kanal 187 sich, nach unten rechts erstreckt und mit der unteren Tasche 188 verbunden ist. Von der unteren Tasche 188 ist ein sich vertikal erstreckender Kanal 189 mit einer gekrümmten Öffnung durch die Wand des Betatigungsorganes 180 hindurch verbunden, Die gegenüber- ' liegenden Seitenwände, der Öffnung haben einen solchen Abstand voneinander, daß das Betätigungsorgan über einen vorbestimmten Winkelbereich Indexmarkierungen vornehmen kann, ohne der Ventilbuchse 150 eine entsprechende Bewegung mitzuteilen. Das obere Ende eines Kanales 191, welcher sich nach unten und nach rechts erstreckt, steht in Verbindung mit der rechten Seite der Öffnung 190 und führt zu dem Raum 192 zwischen den Wandungen 183, so daß die Trennung des Betatigungsorganes von den Nasen 153 auf der Ventilbuchse 150 ermöglicht wird. Gegenüber der vorgenannten Ausführungsform' ist die Ventilbuchse 150 nicht verkeilt oder in anderer Form mit dem Dorn 156 verbunden, sondern sie kann sich in der Gegenbohrung 155 frei drehen oder vertikal bewegen.■ is inclined and connected to a pocket 186, whereas another inclined channel 187 extends downward to the right and connected to the lower pocket 188. Of the lower pocket 188 is a vertically extending one Channel 189 with a curved opening through the wall of the Actuating member 180 connected through, the opposite- ' lying side walls, the opening have such a distance from each other that the actuator can make index markings over a predetermined angular range, without notifying the valve sleeve 150 of a corresponding movement. The upper end of a channel 191 which extends downward and to the right is in communication to the right of opening 190 and leads to the room 192 between the walls 183, so that the separation of the actuating member is made possible by the lugs 153 on the valve socket 150. Compared to the aforementioned embodiment, the valve sleeve 150 is not wedged or otherwise Form connected to the mandrel 156, but it can rotate freely in the counterbore 155 or move vertically.

Angenommen, daß die Ventilbuchse 150 sich in der oberen oder geschlossenen Position befindet und das Ventil-Betätigungsorgan 181 in die Bohrung 173 des Packerdornes 156 eingesetzt ist, so richtet das in Verbindung mit Fig. 4 beschriebene Indexsystem das Betätigungsorgan derart aus, daß die Steuernasen 70 an derem oberen Ende in die Ausnehmung 71 gemäß Fig. 3 eintreten. Darüber hinaus wirken die unteren Flächen 184 der Wandungen 183 mit den Nasen 153 der Ventilbuchse zusammen und ermöglichen den Eintritt der Nasen in das Kanalsystem 182. Ein weiteres Einschieben des Betatigungsorganes 181 bewirkt, daß die Nasen 153 sich durch die Kanäle 185 und in die Taschen 186 bewegen, wenn das Betätigungsorgan durch das System 80 gemäß Fig. 4 indexmäßig bewegt wird. Wenn die' Nasen 153 die Enden der Taschen 186 erreichen, wird die Ventilbuchse 150 verschoben oder nach unten in die Öffnungslage gemäß Fig. 6 angetrieben. In dieser Position fließt der nachAssume that the valve sleeve 150 is in the upper or is in the closed position and the valve actuator 181 is inserted into the bore 173 of the packer mandrel 156 is, the index system described in connection with Fig. 4 aligns the actuator so that the control lugs 70 enter the recess 71 according to FIG. 3 at the upper end thereof. In addition, the lower surfaces are effective 184 of the walls 183 together with the lugs 153 of the valve socket and allow the lugs to enter the channel system 182. A further insertion of the actuating member 181 causes the lugs 153 to move through the channels 185 and move into pockets 186 when the actuator is indexed by the system 80 of FIG. If the' Lugs 153 reaching the ends of the pockets 186 will become the valve socket 150 shifted or driven down into the open position according to FIG. 6. In this position, the flow continues

4098227036040982270360

unten in den Rohrstrang und durch das Betätigungsorgan gepumpte Zementschlamm über die Seitenfenster 190 aus den Dornöffnungen' 157 und in das Bohrloch unterhalb der Packervorrichtung. pumped down the pipe string and through the actuator Cement slurry through the side windows 190 out of the mandrel openings' 157 and into the wellbore below the packer.

Wenn das Betätigungsorgan 181 dann angehoben wird, bewirkt das Indexsystem 80 eine Drehung, so daß die Nasen 153 der Ventilbuchse durch die Kanäle 187 und in die unteren Taschen 188 gelangen. .Eine weitere Bewegung nach oben bewirkt, daß die Ventilbuchse aufwärts in die Schließlage geschoben oder ' angetrieben wird, in welcher die Dichtungen 151 und 152 die. Seitenöffnungen 15 7 bedecken. Wie vorher entsprechend Fig. 3 beschrieben wurde, gelangen die Anschlagsnasen 7o in Eingriff mit den Schultern 74, so daß die nach oben gerichtete Bewegung angehalten wird. Um das Betätigungsorgan 181 zum Rückzug von dem Dorn 156 zu entlasten, führt dieses eine nach oben und eine nach unten gerichtete Bewegung aus* Während der nach unten gerichteten Bewegung dreht sich das Betätigungsorgan 15 6, wenn die Indexstifte 81 sich von den Taschen 85 in die Taschen 84 (Fig. 4) bewegen. Die Ventilbuchse 150 bleibt jedoch stationär, da die Nasen 153"sich frei bezüglich der Seitenöffnungen 190 in die in unterbrochenen Linien in Fig. 7 dargestellte Lage bewegen können. Während der nachfolgenden nach oben gerichteten Bewegung des Betätigungsorganes bewirkt das Indexsystem 80, daß das Betätigungsorgan sich durch die Bewegung der Indexstifte 81 in die Ausgangsschlitze 82· dreht, so daß die Kupplungsnasen 70 mit den öffnungen 72 und 73 auf der Ausnehmung 71 ausgerichtet werden. Während dieser Bewegung gelangen die Ventilnasen durch die Kanäle 191 und in die Räume 192, um das Betätigungsorgan 18O von der Ventilbuchse 150 zu trennen. Daher kann das Betätigungsorgan von der Bohrung des Dornes 156 frei zurückgezogen werden und läßt die Ventilbuchse 150 in der oberen bzw. Schließstellung zurück.When the actuator 181 is then raised, the index system 80 causes a rotation so that the lugs 153 of the Valve bushing through channels 187 and into lower pockets 188. Another upward movement causes the valve sleeve is pushed or 'driven upwards into the closed position, in which the seals 151 and 152 the. Cover side openings 15 7. As previously described in accordance with FIG. 3, the stop lugs 7o come into engagement with shoulders 74 so that upward movement is halted. To the actuator 181 to retreat to relieve the pressure from the mandrel 156, this executes an upward and a downward movement * During of the downward movement, the actuator 15 6 rotates as the index pins 81 move away from the pockets Move 85 into pockets 84 (Fig. 4). The valve sleeve 150 remains stationary, however, because the lugs 153 "are free with respect to one another of the side openings 190 can move into the position shown in broken lines in FIG. During the subsequent upward movement of the actuator the index system 80 causes the actuator to move into the exit slots by movement of the index pins 81 82 · rotates so that the coupling lugs 70 are aligned with the openings 72 and 73 on the recess 71. During this movement, the valve lugs pass through the channels 191 and into the spaces 192 around the actuator 18O to separate from the valve socket 150. Thus, the actuator can be freely withdrawn from the bore of the mandrel 156 and leaves the valve sleeve 150 in the upper or closed position.

409822/0360409822/0360

- 21 - ^v ' · . ■ ■- 21 - ^v '·. ■ ■

Da die Ventilbuchse 150 nicht an dera Dorn 156 angekeilt oder verbunden ist, ist dessen Aufbau etwas vereinfacht. Auch kann die Ventilbuchse 150 innerhalb der Gegenbohrung am unteren Ende des Domes in jeder beliebigen Richtung ausgerichtet werden, wobei sichergestellt wird, daß die Ventilbuchse richtig und automatisch zur Kupplung an dem Betätigungsorgan 180 positioniert ist, wenn dieses in die Bohrung des Dornes 156 eingesetzt ist.Since the valve sleeve 150 is not wedged on the mandrel 156 or connected, its structure is somewhat simplified. The valve bushing 150 can also be located within the counterbore at the bottom of the dome in any direction, ensuring that the Valve socket correctly and automatically for coupling to the Actuator 180 is positioned when this is in the Bore of the mandrel 156 is used.

Obgleich die Packervorrichtung 10 mit einem mechanischen Einsetzwerkzeug 11 eingebracht wird, kann die Packervorrichtung auch, durch verschiedene bekannte Einsetzwerkzeuge abgesenkt werden, welche beispielsweise über Seilzüge oder Treibgas betätigt werden. Im Falle, daß das Absenken über Kabelzüge erfolgt, können die oberen Keile 41 aus festem oder zerbrechbarem Material bestehen, und die innerhalb der Bodennase 53 dargestellten Gewinde werden dazu verwendet, um das Spannungsglied des Einsetzwerkzeuges zu verbinden.Although the packer device 10 with a mechanical Insertion tool 11 is introduced, the packer device can also, by various known insertion tools be lowered, which are operated, for example, via cables or propellant gas. In the event that lowering is over Cable pulling takes place, the upper wedges 41 can be made of solid or breakable material, and the inside of the Threads shown at the base 53 are used to connect the tension member of the insertion tool.

Zusammengefaßt handelt es sich bei der Erfindung um eine Packervorricht'ung, welche verwendbar ist, wenn in Bohrlöchern Überdruck erzeugt oder aufrechterhalten werden soll, beispielsweise beim Zementieren. Diese Vorrichtung enthält einen Dorn mit einem Strömungsdurchgang und eine innerhalb' des unteren Endabschnittes des Dornes vertikal bewegbare. Ventilbuchse zum. Öffnen und Schließen, des Strömungsdurchganges entsprechend der Betätigung eines Betätigungsorganes, das sich in den Strömungsdurchgang erstrecken kann. Das Betätigungsorgan ist derart angeordnet, daß es automatisch durch eine Reihenfolge von Winkelverschiebungen indexmäßig entsprechend seiner¹ nach oben oder unten gerichteten Bewegung verschoben wird. Zusammenwirkende Kupplungsanordnungen auf der. Ventilbuchse und dem Betätigungsorgan verbinden die beiden derart miteinander, so daß das Ventil vertikal zwischen den Öffnungs- und Schüeßstellungen verschoben werden kann undIn summary, the invention is a packer device which can be used when overpressure is to be generated or maintained in boreholes, for example when cementing. This device includes a mandrel having a flow passage and one vertically movable within the lower end portion of the mandrel. Valve socket for. Opening and closing of the flow passage in accordance with the actuation of an actuator which can extend into the flow passage. The actuator is arranged so that it is automatically indexed by a sequence of angular displacements according to its ¹ upward or downward movement. Cooperating clutch assemblies on the. The valve socket and the actuator connect the two together so that the valve can be moved vertically between the opening and shooting positions and

ν- 4Ό9.&227 0360 "ν- 4Ό9. & 227 0360 "

das Betätigungsorgan von der Ventilbuchse getrennt wird, so daß es von dem Strömungsdurchgang entfernt werden kann . und das Ventil geschlossen bleibt.separating the actuator from the valve sleeve so that it can be removed from the flow passage. and the valve remains closed.

409822/0360409822/0360

Claims

235774A P a t / e η t a η s ρ r ü c Ια e:

1. Packing device for a borehole in a body,. which has a flow passage and a support device for a seal anchored in a borehole has, one in the flow passage between a closed position and an open position vertically movable valve device, one in the flow passage valve actuator extending and movable up and down and rotatable therein and a device for index movement of the actuating member in several angularly offset positions in its upward or downward direction Movement, characterized in that a first device (66) the valve actuator (26) and the valve device (56) respectively at least an angular displacement of the valve actuator and a second device (71) couples the valve device between the open and closed Positions corresponding to the upward or downward movement of the valve actuator shifts. *

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a third device (80, Sl) the valve actuator (26) and the valve device (56) corresponding to at least one other angular displacement the actuating element separates from each other.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e η η ζ. e i c h η e t "that the body (30) has a counterbore (57) at the lower end portion, and the Valve means (56) a hollow, within the counterbore slidable. arranged socket is.

409822/0360

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve device (56) is closed in an upper position and open in a lower position.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that on the valve device (56) a locking lug device (65) is provided, and the first device (66) at least one downwards contains open channel on the valve actuator (26) and the locking lug device of at least a channel while the actuator is being inserted into the flow passage (5 7) can.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the second device is at least a set of spaced apart. opposite shoulder surfaces (74) on the actuator (26) in the Contains angular distance from at least the one channel which can accommodate the locking lug device and the shoulder surfaces wall sections of a recess

(71) form on the lower section and the channel that Latch device, leads into the recess.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the second device is at least a set of spaced apart opposed pockets (83, 84) angularly opposed to at least one channel are offset and are suitable for receiving the locking lug device, and the engagement the locking lug device in one of the pockets a shift of the valve device (5 6) downwards in the open position and an engagement in the other pocket causes a displacement of the valve device causes upward into the closed position.

409822/0360409822/0360

8. Apparatus.nach claim 2 and one of claims 2 to 7, characterized geke η η ζ eich η et that recesses are provided between the second and third devices, which the vertical movement and the rotary movement of the actuator (26) within the flow passage (5 7) without causing a - movement of the valve device (56),

9. Apparatus according to claim 5, 6 and 8, characterized marked that the down The opening channel belongs to a group of similar channels (80) which are circumferentially spaced from one another, and the angularly offset recess belongs to a group of similar recesses and these recesses' the channels and 'connect at least some of the recesses which form the shoulder surfaces (94).

10. The device according to claim 9, characterized in that one of the recess means forming recesses is extended in the vertical direction and is circumferentially dimensioned such that Contact with the latch means (65) during part of the upward, downward and rotational movements of the Actuator (26) is avoided and the valve socket (56) remains stationary in the closed position during such movements.

11. The device according to claim 5 with several downwardly opening "channels, characterized in that. that the channels (82, 82 ') through a curved wall are separated, which are oppositely inclined, according to has downwardly directed lower surfaces (100) which

• the locking lug device (65) automatically when the actuating element (56) is inserted into the flow passage (57) to lead.' . . '■' *.

409822/0360

12. The device according to claim 4 and one of claims 4 to 11, characterized in that the flow passage (57) at least one laterally directed opening (55) through the wall of the body (30) near its lower end and the valve sleeve (56) covers the opening in the upper layer and is located below the opening in the lower layer.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a slidable Connection (61, 63) is provided which allows the rotation of the valve means (56) with respect to the body (30) prevented.

409822 / G36Q

Le eiseite