DE2427417C2

DE2427417C2 - Well packers

Info

Publication number: DE2427417C2
Application number: DE2427417A
Authority: DE
Inventors: Stanley O. Bakersfield Calif. Hutchison; Neal L. Taft Calif. Mitchell
Original assignee: Chevron Research Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1973-06-06
Filing date: 1974-06-05
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DE2427417A1; NO742022L; NO143173B; FR2232671B1; FR2232671A1; GB1455955A; CA1011651A; NO143173C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrlochpacker gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a well packer according to the preamble of claim 1.

Derartige Packer sind z. B. aus der US-PS 28 28 823 oder 26 11 437 bekannt. Es handelt sich um Packer, die mit einer elastischen Manschette versehen sind, die auf einem Rohrabschnitt angeordnet ist, der mit Öffnungen zum Einführen von Druckmitteln in den Ringraum zwischen Manschette und Rohrabschnitt versehen ist, wobei die Manschette an beiden Enden in verschieblich und abgedichtet auf dem Rohrabschnitt angeordneten Klemmvorrichtungen gehalten wird, die eine begrerme axiale Verschiebung der Manschettenenden unter Aufrechterhaltung der Abdichtung des Ringraumes ermöglichen. Zu diesem Zweck ist nach der US-PS 28 28 823 die Klemmvorrichtung an dem einen Ende als ein Kolbenelement ausgebildet, das in einen am Rohrabschnitt ausgebildeten Zylinderteil eingreift; am anderen Ende der Manschette ist die Klemmvorrichtung als Zylinderteil ausgebildet, der einen am Rohrabschnitt ausgebildeten Kolbenteil übergreift. Zur Verschiebung der beiden Klemmabschnitte sind die durch diese Anordnung gebildeten Räume, die von den Zylinderteilen und den voneinander abgekehrten Kolbenflächen begrenzt werden, über den Rohrabschnitt miteinander verbunden, wobei der Raum zwischen dem am Rohrabschnitt festen Kolbenteil und der als Zylinder ausgebildeten Klemmvorrichtung im nicht aufgespannten Zustand des Packers mit Flüssigkeit gefüllt ist, die sich beim Aufspannen nach dem anderen Zylinderraum an der entgegengesetzten Klemmvorrichtung verschiebt. Der in der US-PS 26 11 437 dargestellte Packer weist Klemmvorrichtungen auf, deren Verschieblichkeit durch zusätzliche, auf beiden Enden aufgeschraubte Elemente und unter Zwischenschaltung einer Druckfeder begrenzt ist, wobei schon die Verwendung der Druckfeder zu einer sehr aufwendigen und komplizierten Gestaltung führt. Aus der DE-AS 10 16 204 und der US-PS 32 89 768 ist es bekannt, an Futterrohren in Tiefbohrlöchern Zentrierbügel od. dgl. unter Verwendung von Anschlagringen anzuordnen, die die Verschiebung der Zentriervorrichtungen begrenzen. Ein solcher Anschlagring weist gemäß DE-AS 10 16 204 ein biegsames, metallisches Brnd auf, das entweder in einer Hülse aus biegsamem, nicht metallischen Material angeordnet oder an einem Streifen aus biegsamem, nicht metallischen Material befestigt ist, der sich an der Innenseite des Bandes befindet, wobei die Enden des metallischen Bandes an den gegenüberliegenden Enden der Hülse bzw. des Streifens zugänglich sind und außerdem an den Enden des Bandes Sperrglieder zu seinem Zusammenziehen angebracht sind. Ein solcher Rir.g wird nach Art einer Schlauchschelle auf dem Futterrohr festgelegt, und soll anstelle von an den Rohren angeschweißter Metallanschlagringe benutzt werden, da das Anschweißen bei nicht sorgfältiger Ausführung die Struktur des Stahlrohres ändert. Ein ähnlicher, ebenfalls nach Art einer Schlauchschelle festzuziehender Anschlagring ist in der US-PS 32 89 768 beschrieben.Such packers are z. B. from US-PS 28 28 823 or 26 11 437 known. These are packers who are provided with an elastic cuff which is arranged on a pipe section which is provided with openings is provided for introducing pressure media into the annular space between the sleeve and the pipe section, wherein the sleeve at both ends is arranged in a displaceable and sealed manner on the pipe section Clamping devices is held that limit axial displacement of the cuff ends under Allow the sealing of the annulus to be maintained. To this end, according to the US PS 28 28 823 the clamping device is designed at one end as a piston element which is inserted into an at Engages tubular section formed cylinder part; at the other end of the cuff is the clamping device designed as a cylinder part which engages over a piston part formed on the pipe section. To the Displacement of the two clamping sections are the spaces formed by this arrangement, which are of the Cylinder parts and the piston surfaces facing away from each other are limited over the pipe section connected to one another, the space between the piston part fixed to the pipe section and the clamping device designed as a cylinder with liquid in the unclamped state of the packer is filled, which is when clamping after the other cylinder space on the opposite Clamping device moves. The packer shown in US-PS 26 11 437 has clamping devices on, their mobility by additional, screwed on both ends elements and under Interposition of a compression spring is limited, with the use of the compression spring to one very expensive and complicated design. From DE-AS 10 16 204 and US-PS 32 89 768 is it is known to od centering yokes on casing pipes in deep boreholes. Like. Using stop rings to be arranged that limit the displacement of the centering devices. Such a stop ring has according to DE-AS 10 16 204 a flexible, metallic fire, which is either in a sleeve arranged on a flexible, non-metallic material or on a strip of flexible, non-metallic material Material is attached, which is located on the inside of the belt, with the ends of the metallic Tape are accessible at the opposite ends of the sleeve or the strip and also to the Ends of the tape locking members are attached to pull it together. Such a Rir.g is according to Art a hose clamp fixed on the casing, and is intended to be welded to the pipes instead of Metal stop rings are used because if not done carefully, welding on the structure of the Steel pipe changes. A similar stop ring, also to be tightened in the manner of a hose clamp, is in US Pat. No. 3,289,768.

Bei derartigen Packern ergeben sich durch wiederholte Ausdehnung und Druckentlastung häufig Abnutzungserscheinungen an der elastischen Manschette. Auch die Reibung der Manschette an der Bohrlochwand verursacht Abnutzungen. Die Praxis verlangt deshalb eine elastische Manschette, die eine erhebliche An3:ahl von Aufblähungen und Entlastungen sowie die Abriebbeanspruchung vertragen kann, der der Packer beim Ein- und Ausfahren im Bohrloch ausgesetzt ist. Wegen der trotzdem nicht auszuschließenden Abnutzung ist es erwünscht, den Packer derart auszugestalten, daß er im Feldbetrieb hergerichtet werden kann, d. h. im wesentlichen, daß seine elastische Manschette für eine erneuteIn such packers, repeated expansion and pressure relief often result in signs of wear on the elastic cuff. Also the friction of the sleeve on the borehole wall causes wear and tear. In practice, therefore, an elastic cuff is required which has a considerable number of inflation and relief as well as the abrasion stress that the packer can withstand Retraction and extension in the borehole is exposed. Because of the wear and tear that cannot be ruled out, it is it is desirable to design the packer so that it can be set up in the field; H. essentially, that his elastic cuff for a renewed

Verwendung etwas gekürzt oder ausgewechselt werden kann.Use can be shortened or replaced a little.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem Bohrlochpacker der eingangs erwähnten·Art die Anordnung der Klemmvorrichtungen so auszuführen, daß sie schnell und einfach gelöst und wieder angeordnet werden können.The invention is therefore based on the object, in a borehole packer of the type mentioned at the beginning perform the arrangement of the clamping devices so that they are quickly and easily released and again can be arranged.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein ßohrlochpacker der eingangs erwähnten Art mit dem Kennzeichen des Anspruches 1 geschaffen. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.To solve this problem, a ßohrlochpacker of the type mentioned with the identifier of Claim 1 created. Refinements of the invention are characterized in the subclaims.

Im Gegensatz zum Stand der Technik, siehe die US-PS 28 28 823 und 26 11 734, wird die Bewegung der an den beiden Enden der Manschette befindlichen Klemmvorrichtungen auf dem Rohrabschnitt durch Halteringe begrenzt, die in dafür vorgesehene Rillen des Rohrabschnittes eingesetzt sind und daraus leicht wieder durch Ausschnappen entfernt werden können. Es ist dabei auch möglich, übereinander mehrere Rillen vorzusehen, so daß bei Kürzung der Manschette der Verschiebungsweg entsprechend neu begrenzt werden kann. Dieses sehr einfache Mittel gestattet demnach, daß an den Enden abgenutzte Packer im Feldbetrieb durch entsprechende Kürzung wieder hergerichtet werden, wobei trotz der einfachen Mittel die Zuverlässigkeit des instandgesetzten Packers gewährleistet ist.In contrast to the prior art, see US-PS 28 28 823 and 26 11 734, the movement of the at the two ends of the sleeve located clamping devices on the pipe section Limited retaining rings, which are inserted into grooves provided for this purpose in the pipe section and from it easily can be removed again by snapping them out. It is also possible to create several grooves on top of one another to be provided so that when the sleeve is shortened, the displacement path can be limited accordingly can. This very simple means therefore allows packers worn at the ends to be used in the field be restored by appropriate shortening, the reliability despite the simple means of the repaired packer is guaranteed.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen ist die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt. Es zeigtFurther features of the invention emerge from the claims; in the description below and the drawings the invention is explained and illustrated in detail. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht des unteren Teiles eines erfindungsgemäßen Packers, wobei einzelne Teile der deutlicheren Darstellung halber weggebrochen sind, F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung desF i g. 1 is a side view of the lower part of a packer according to the invention, with individual parts broken away for the sake of clarity, F i g. 2 one of the F i g. 1 corresponding representation of the

oberen Abschnittes eines erfindungsgemäßen Packers, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der F i g. 2, F i g. 5 eine Seitenansicht einer abgewandeltenupper section of a packer according to the invention, FIG. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2, F i g. 4 is a section along the line 4-4 of FIG. 2, fig. 5 is a side view of a modified one

Ausführungsform der Erfindung, wobei einzelne Teile weggebrochen und der Packer im entleerten oder entlasteten Zustand dargestellt ist,Embodiment of the invention, with individual parts broken away and the packer in the emptied or unloaded state is shown,

F i g. 6 eine der F i g. 5 entsprechende Darstellung des unteren Abschnittes eines erfindungsgemäßen Packers im aufgeblähten Zustand,F i g. 6 one of the F i g. 5 corresponding representation of the lower section of a packer according to the invention when inflated,

F i g. 7 eine vergrößerte Schnittdarstellung, die die Verbindung zwischen dem Ende der elastischen Manschette und einem Rohrabschnitt zeigt,F i g. 7 is an enlarged sectional view showing the connection between the end of the elastic Sleeve and a pipe section shows

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 der F i g. 7 undF i g. 8 is a section along line 8-8 of FIG. 7 and

F i g. 9 einen der F i g. 8 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.F i g. 9 one of the FIGS. 8 corresponding section through a further embodiment.

Ein erfindungsgemäßer Packer wird nachfolgend insbesondere mit Bezug auf die F i g. 1 und 2 beschrieben. Der erfindungsgemäße, aufblähbare Pak-• ker weist eine mit Preßsitz arbeitende Klemmvorrichtung auf, zu der ein Dornabschnitt und eine Preßsitzmuffe gehört, die zusammenwirken, um lösbar zwischen sich ein Ende einer aufblähbaren elastischen Manschette einzuklemmen. Die elastische Manschette und der Dornabschnitt sitzen auf einem Rohrabschnitt, der sich durch die elastische Manschette hindurcherstreckt. Eine zweite Klemmvorrichtung dient dazu, das andere Ende der elastischen Manschette auf dem Rohrabschnitt festzulegen. Dadurch ist die elastische Manschette flüssigkeitsdicht mit dem Rohrabschnitt verbunden. Zwischen die Innenseite der elastischen Manschette und die Außenseite des Rohrabschnittes wird Strömungsmittel eingedrückt, um die elastische Manschette aufzublähen und z. B. in Dichtungsberührung mit der Innenseite eines Bohrloches zu bringen. Hier ist der aufblähbare Packer innerhalb einer Bohriochverrohrung 22 dargestellt. Die Verrohrung 22 bildet in bekannter Weise ein Futterrohr des Bohrloches.A packer according to the invention is described below in particular with reference to FIGS. 1 and 2 described. The inflatable packer according to the invention has a clamping device that works with a press fit which includes a mandrel portion and an interference fit sleeve which cooperate to be releasably therebetween pinching one end of an inflatable elastic sleeve. The elastic cuff and the Mandrel sections sit on a pipe section that extends through the elastic sleeve. One second clamping device is used to hold the other end of the elastic sleeve on the pipe section to be determined. As a result, the elastic sleeve is connected to the pipe section in a liquid-tight manner. Fluid is created between the inside of the elastic sleeve and the outside of the pipe section pressed in to inflate the elastic cuff and z. B. in seal contact with the Bring inside a borehole. Here is the inflatable packer inside a well casing 22 shown. The casing 22 forms a casing of the borehole in a known manner.

Eine aufblähbare elastische Maaschette 10 ist lösbarAn inflatable elastic Maaschette 10 is detachable

und flüssigkeitsdicht an ihrem oberen und ihrem unteren Ende mit einem länglichen Rohrabschnitt 12 verbunden.and connected to an elongated pipe section 12 in a liquid-tight manner at its upper and lower ends.

Die Verbindung wird jeweils mittels einer lösbaren, mitThe connection is made in each case by means of a detachable, with

ίο Preßsitz arbeitenden Klemmvorrichtung 14 bzw. 16 hergestellt. Der Rohrabschnitt 12 erstreckt sich durch die Klemmvorrichtungen 14 und 16 hindurch. Das obereίο Press-fit clamping device 14 or 16 manufactured. The pipe section 12 extends through the clamping devices 14 and 16. The top

• Ende des Rohrabschnittes 12 ist gewöhnlich an einen aus Einzelabschnitten zusammengesetzten Rohrstrang• The end of the pipe section 12 is usually on a pipe string composed of individual sections

'5 angeschlossen, der sich bis zum Bohrlochkopf erstreckt Falls erwünscht kann jedoch der Rohrabschnitt auch durch eine entsprechende Verbindungsvorrichtung mit einem Kabel verbunden sein. In diesem Fall werden Vorrichtungen zum Aufblähen des aufblähbaren EIementes mit dem Rohrabschnitt an dem Kabel in das Bohrloch eingefahren. Falls der Rohrabschnitt an einem Rohrstrang in das Bohrloch eingefahren wird, wird die elastische Manschette 10 dadurch aufgebläht, daß ein Strömungsmittel, ein Gas oder eine Flüssigkeit, im Inneren des Rohrstranges abwärts und in den Rohrabschnitt hineingeführt wird und dann aus dem Rohrabschnitt durch eine entsprechende Öffnung oder Öffnungen 20 austritt.'5 connected, which extends to the wellhead If desired, however, the pipe section can also be provided with a corresponding connecting device connected with a cable. In this case, devices are used for inflating the inflatable element driven into the borehole with the pipe section on the cable. If the pipe section is on a Pipe string is run into the borehole, the elastic sleeve 10 is inflated by a Fluid, a gas or a liquid, down the interior of the tubing string and into the Pipe section is introduced and then out of the pipe section through a corresponding opening or Openings 20 exits.

Das untere Ende des Rohrabschnittes 12 ist über ein Verbindungsstück 26 mit einem mit Rückschlagventil versehenen Rohrschuh 24 verbunden. Der Rohrschuh 24 weist mehrere Löcher 28 auf, durch die die Bohrlochflüssigkeit in das Innere des Schuhes 24 eintreten kann. Ein nach oben öffnendes Rückschlagventil, hier ein Klappenventil 30, ist über den Löchern 28 im Rohrschuh 24 angeordnet. Wenn das Klappenventil offen ist. kann Bohrlochflüssigkeit in das Innere des Rohrabschnittes 12 und den daran angeschlossenen Rohrstrang gelangen. The lower end of the pipe section 12 is via a connector 26 with a check valve provided pipe shoe 24 connected. The tubing shoe 24 has a plurality of holes 28 through which the borehole fluid can enter the interior of the shoe 24. A check valve that opens upwards, here one Flap valve 30 is arranged over the holes 28 in the pipe shoe 24. When the flap valve is open. can Borehole fluid enter the interior of the pipe section 12 and the pipe string connected thereto.

Wenn der erfindungsgemäße aufblähbare Packer an einem Rohrstrang in das Bohrloch eingefahren wird und auf Bohrlochflüssigkeit trifft, öffnet sich das Klappenventil 30, so daß Bohrlochflüssigkeit in das Innere des Rohrabschnittes 12 und des Rohrstranges gelangen kann. Dadurch wird der Druck innen und außen am Packer ausgeglichen, so daß die aufbiähbare elastische Manschette 10 mittels eines verhältnismäßig kleinen Druckdifferentials aufgebläht werden kann. Der zum Aufblähen der elastischen Manschette erforderliche Druck braucht daher nicht den Bohrlochdruck zu überwinden.When the inflatable packer of the invention is run into the wellbore on a string of tubing and encounters borehole fluid, the flap valve 30 opens, so that well fluid into the interior of the Pipe section 12 and the pipe string can reach. This will reduce the pressure on the inside and outside of the Packer balanced, so that the inflatable elastic cuff 10 by means of a relatively small Pressure differential can be inflated. The one required to inflate the elastic cuff Pressure therefore does not need to overcome the downhole pressure.

Wenn in den Rohrabschnitt von übertage Strömungsmittel eingeführt wird, um Druck auf die aufblähbare elastische Manschette 10 auszuüben, wird das Klappenventil 30 durch den Druck geschlossen, und die elastische Manschette 10 dehnt sich dadurch aus, daß zwischen dem Rohrabschnitt 12 und die elastische Manschette 10 in die Ringkammer 11 Strömungsmittel einfließt. Selbst wenn eine Flüssigkeitssäule im Inneren des Rohrstranges und der Ringkammer 11 vorhanden ist, wird der Packer trotzdem durch Beaufschlagung des Rohrstranges von übertage aufgebläht. Wenn der Arbeitsgang, für den der Packer verwendet wird, beendet ist und der auf den Packer wirkende Druck entlasut werden soll, um den Packer aus dem Bohrloch herauszufahren, wird eine Ablaßöffnung unter dem Rohrabschnitt 12 geöffnet, so daß das Innere des Rohrstranges leerlaufen kann. Hierzu ist ein Anschlag-When fluid is introduced into the pipe section from above ground to put pressure on the inflatable Exercise elastic cuff 10, the flap valve 30 is closed by the pressure, and the elastic cuff 10 expands in that between the pipe section 12 and the elastic Cuff 10 flows into the annular chamber 11 fluid. Even if there is a column of liquid inside of the pipe string and the annular chamber 11 is present, the packer is still operated by the Pipe string inflated from above ground. If the operation for which the packer is used, has ended and the pressure acting on the packer is to be relieved to remove the packer from the borehole To extend out, a drain port is opened under the pipe section 12 so that the interior of the Pipe string can run empty. For this purpose, a stop

stopfen 32 im Verbindungsstück 26 angeordnet. Eine nicht dargestellte Senkstange wird benutzt, um den Innenteil des Stopfens 32 abzuscheren und die Verbindung vom Inneren des Rohrstranges zum Bohrlochringraum zu öffnen. Falls erwünscht, kann ■> anstelle des Abschlagstopfens ein verschiebbares Muffenventil benutzt werden.stopper 32 arranged in the connecting piece 26. A countersink, not shown, is used to shear the interior of the plug 32 and open communication from the interior of the tubing string to the well annulus. If required, a sliding in-line valve can be used instead of the drain plug.

Die aufblähbare elastische Manschette 10 des Packers ist vorzugsweise aus Kautschuk oder einem kautschukartigen Material hergestellt. Die Manschette muß viele κι Male aufgebläht und wieder eingezogen v/erden können. Die elastische Manschette kann z. B. dadurch hergestellt werden, daß für den im Einzelfall vorgesehenen Packer aus einem Vorrat an Kautschukmaterial eine Manschette mit entsprechendem Durchmesser im r> Strangpreßverfahren hergestellt wird. Es kann ferner empfehlenswert sein, in der Kautschukmanscheite Verstärkungen anzuordnen. Für eine sehr brauchbare elastische Manschette wurden folgende physikalische Eigenschaften ermittelt: Auslängung mindestens 450%, Dehnfestigkeit etwa 176 kg/cm², Shore-Härte 70 und Einreißfestigkeit etwa 44,6 kg/cm.The inflatable elastic sleeve 10 of the packer is preferably made of rubber or a rubber-like material. The cuff must be able to be inflated and retracted again many times. The elastic cuff can, for. B. be produced in that for the packer provided in the individual case from a supply of rubber material a sleeve with a corresponding diameter in the r> extrusion process is made. It can also be advisable to arrange reinforcements in the rubber sleeve. The following physical properties were determined for a very useful elastic cuff: elongation at least 450%, tensile strength about 176 kg / cm ² , Shore hardness 70 and tear strength about 44.6 kg / cm.

Die aufblähbare elastische Manschette 10 des Packers ist an ihrem oberen und ihrem unteren Ende durch mit Preßsitz arbeitende Klemmvorrichtungen 14 und 16 2i strömungsmitteldicht angeschlossen. Die Klemmvorrichtungen 14 und 16 halten die elastische Manschette 10 lösbar in ihrer Lage mit dem Rohrabschnitt 12 verbunden. Die lösbare Verbindung, die durch die Klemmvorrichtungen hergestellt wird, ermöglicht, daß der Packer im Feldbetrieb leicht ausgebessert oder »hergerichtet« werden kann. Falls die Enden der Manschette in der Nähe der Klemmvorrichtungen abgenutzt oder abgeschabt sind, werden die eine oder beide Klemmvorrichtungen geöffnet und das abgenutzte Ende bzw. die Enden der Manschette abgeschnitten. Die Manschette wird dann wieder in die Klemmvorrichtungen eingespannt, so daß der Packer erneut zum Einsatz bereit ist.The inflatable elastic sleeve 10 of the packer is connected in a fluid-tight manner at its upper and lower ends by clamping devices 14 and 16 2i operating with a press fit. The clamping devices 14 and 16 hold the elastic sleeve 10 releasably connected to the pipe section 12 in its position. The releasable connection established by the clamping devices enables the packer to be easily repaired or "fixed up" in the field. If the ends of the collar near the clamps are worn or scraped, one or both of the clamps are opened and the worn end or ends of the collar cut off. The sleeve is then clamped back into the clamps so that the packer is ready for use again.

Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung weist einen Dornabschnitt 34 auf, der eng gleitend auf dem Rohrabschnitt 12 sitzt Die Außenfläche des Dornabschnittes 34 ist mit ringsum sich erstreckenden Zahnrippen 46 ausgebildet Da die Klemmvorrichtung gleitl'ähig auf dem Rohrabschnitt angeordnet ist kann sie darauf eingestellt werden, daß sie eine elastische Manschette aufnimmt, die durch Herrichtung im Feldbetrieb gekürzt worden ist Ein Paar innerer O-Ringe 36 rnd 38 sind zwischen der Innenseite des Domes und der Außenseite des Rohrabschnittes so angeordnet um zwischen dem Rohrabschnitt 12 und dem Dornabschnitt 34 eine für Strömungsmittel undurchlässige Dichtung herzustellen. Haiteringe 40 und 42 sind in bestimmte Rillen auf der Außenseite des Rohrabschnittes 12 über und unter dem Dornabschnitt eingesetzt und begrenzen die Bewegung der Klemmvorrichtung auf dem Rohrabschnitt Es ist zu beachten, daß die Halteringe 40 und 42 leicht wieder durch Ausschnappen entfernt und in andere auf dem Rohrabschnitt 12 befindliche Rillen eingesetzt werden bo können. Falls daher die elastische Manschette 10 während der Wartungsarbeiten im Feldbetrieb gekürzt wird, werden die Halteringe 40 und 42 gelöst und der mit den Riffelungen versehene Dorn und die zugehörige Preßsitzmuffe der Klemmvorrichtungen werden in eine (" neue Lage auf dem Rohrabschnitt 12 gebracht, worauf die Halteringe in Rillen eingesetzt werden, die an diesen Stellen ausgebildet sind. Zu diesem Zweck kann eine Reihe von Rillen an entsprechenden Stellen des Rohrabschnittes 12 ausgebildet sein. Nach Kürzen der elastischen Manschette werden die Halteringe mit dem Rohrabschnitt an entsprechender Stelle in Eingriff gebracht, so daß sie die Klemmvorrichtung sichern und die entsprechend gekürzte elastische Manschette an ihrer Stelle halten. Eine Preßsitzmuffe 52 wirkt mit dem Dornabschnitt 34 zusammen, um ein Ende der elastischen Manschette 10 lösbar zu halten. Die gekürzte elastische Manschette wird daher wieder mit dem Rohrstrang durch die Klemmvorrichtung an der gewünschten Stelle verbunden.The clamping device according to the invention has a mandrel section 34, which sits sliding tightly on the pipe section 12 The outer surface of the mandrel section 34 is formed with toothed ribs 46 extending all around A pair of inner O-rings 36 and 38 are positioned between the inside of the dome and the outside of the pipe section to provide a fluid impermeable seal between the pipe section 12 and the mandrel section 34. Haiteringe 40 and 42 are inserted into certain grooves on the outside of the tube section 12 above and below the mandrel portion and restrict the movement of the clamp on the pipe section It should be noted that the retaining rings 40 and 42 easily removed again by snap out, and in others on the Pipe section 12 located grooves can be used bo . If, therefore, the elastic sleeve 10 is shortened during maintenance work in the field, the retaining rings 40 and 42 are released and the mandrel provided with the corrugations and the associated press-fit sleeve of the clamping devices are brought into a ("new position on the pipe section 12 , whereupon the retaining rings For this purpose, a series of grooves can be formed at corresponding points in the pipe section 12. After shortening the elastic sleeve, the retaining rings are brought into engagement with the pipe section at the appropriate point so that they secure the clamp and hold the appropriately shortened resilient sleeve in place. An interference fit sleeve 52 cooperates with the mandrel portion 34 to releasably hold one end of the resilient sleeve 10. The shortened resilient sleeve is thus re-attached to the tubing by the clamp desired position verbu nd.

Die Außenseite des Domes 34, die mit der elastischen Manschette 10 in Eingriff tritt, weist hierfür eine Reihe ringsum laufender und radial vorspringender Zahnrippen 46 auf, die an einem Ende unterhalb eines Flansches 44 biizen, der am oberen Abschnitt des Domes 34 ausgebildet ist. Der Abschnitt des Domes über dem Flansch 44 ist mit einer Rille versehen, die einen Haltering 54 enthält, der die Preßsitzmuffe 52 an einer unerwünschten Aufwärtsbewegung hindert. Das Innere der Muffe 52 ist mit ringförmigen Vorsprüngen 48 versehen, die mit dem Zahnrippenabschnitt des Domes 34 zusammenwirken, um ein Ende der elastischen Manschette 10 zu erfassen. Eine Schulter an der Muffe 52 wirkt mit dem Radialflansch 44 des Dornabschnittes zusammen und beschränkt die Bewegung der Preßsitzmuffe auf dem Dornabschnitt. Die Preßsitzmuffe und der Dorn wirken zusammen, um lösbar das Ende der elastischen Manschette zu halten. Die elastische Manschette kann dadurch eingespannt oder gelöst werden, indem eine pneumatische oder hydraulische Preßvorrichtung verwendet wird, welche die Preßsitzmuffe 52 über dem Dornabschnitt 34 verschiebt Der Haltering 40 ist während eines solchen Vorganges besonders nützlich, da er die Beweglichkeit des Dornabschnittes 34 beschränkt, so daß die Muffe 52 abgeschoben werden kann. Das Einspannen des Endes einer elastischen Manschette 10 auf dem Dorn wird dadurch erreicht daß die Muffe 52 über die elastische Manschette 10 auf dem Dorn abwärts geschoben wird. Der Haltering 42 hält den Dorn und verhindert ein Abgleiten auf dem Rohr während des Herrichtens. Dem Haltering 40 für die obere Klemmvorrichtung 16 entspricht der Haltering 51 bei der unteren Klemmvorrichtung. Zusätzliche Halteringe 50 für die äußere Muffe 55 der unteren Klemmvorrichtung 14 und 54 für die obere Muffe 52 sichern deren Sitz auf dem entsprechenden Dorn 34 bzw. 53.The outside of the dome 34, which engages with the elastic sleeve 10 , has for this purpose a series of radially projecting toothed ribs 46 running all around, which bit at one end below a flange 44 which is formed on the upper section of the dome 34. The portion of the mandrel above the flange 44 is grooved which includes a retaining ring 54 which prevents the interference fit sleeve 52 from undesirably moving upward. The interior of the sleeve 52 is provided with annular projections 48 which cooperate with the toothed rib portion of the dome 34 to engage one end of the elastic sleeve 10 . A shoulder on sleeve 52 cooperates with radial flange 44 of the mandrel portion and restricts movement of the interference fit sleeve on the mandrel portion. The interference fit sleeve and mandrel cooperate to releasably hold the end of the resilient sleeve. The resilient sleeve can be clamped or released using a pneumatic or hydraulic press device which slides the press fit sleeve 52 over the mandrel portion 34. The retaining ring 40 is particularly useful during such an operation as it limits the mobility of the mandrel portion 34 so that the sleeve 52 can be pushed off. The clamping of the end of an elastic sleeve 10 on the mandrel is achieved in that the sleeve 52 is pushed down over the elastic sleeve 10 on the mandrel. The retaining ring 42 holds the mandrel and prevents it from sliding on the pipe during fitting. The retaining ring 40 for the upper clamping device 16 corresponds to the retaining ring 51 in the lower clamping device. Additional retaining rings 50 for the outer sleeve 55 of the lower clamping device 14 and 54 for the upper sleeve 52 secure their seat on the corresponding mandrel 34 and 53, respectively.

Eine abgewandelte Ausführungsform ist in den Fig.5—9 dargestellt. Ein erfindungsgemäßer, aufblähbarer Packer ist in seiner Lage innerhalb einer Bunriochverrohfung 115 gezeigt Eine aufblähbare elastische Manschette 110 ist an ihrem oberen und ihrem unteren Ende strömungsmitteldicht mit einem länglichen Rohrabschnitt 112 verbunden. Die Verbindung wird durch Klemmvorrichtungen 114 und 116 hergestellt Wenn der Rohrabschnitt an einem aus Abschnitten aufgebauten Rohrstrang in das Bohrloch eingefahren wird, wird die elastische Manschette 110 aufgebläht indem ein Strömungsmittel, wie Luft oder Wasser, im Inneren des Rohrstranges abwärts und in den Rohrabschnitt eingeführt wird und danach durch eine Öffnung oder Öffnungen 120 aus dem Rohrabschnitt austrittA modified embodiment is shown in FIGS. 5-9. An inflatable packer according to the invention is shown in its position within a Bunriochverrohlung 115. An inflatable elastic sleeve 110 is fluid-tightly connected to an elongated pipe section 112 at its upper and lower ends. The connection is made by clamping devices 114 and 116. As the pipe section is run into the wellbore on a sectioned pipe string, the elastic sleeve 110 is inflated by introducing a fluid, such as air or water, down the interior of the pipe string and into the pipe section and thereafter exits the pipe section through an opening or openings 120

Die aufblähbare elastische Manschette 110 des Packers weist einen in Längsrichtung verstärkten Schlauch auf, der aus Kautschuk oder kautschukartigemThe inflatable elastic cuff 110 of the packer has a longitudinally reinforced hose made of rubber or rubber-like

Material hergestellt ist. Die Manschette soll eine möglichst große Anzahl von Malen ausgedehnt und wieder zusammengezogen werden können. Vorzugweise wird die elastische Manschette dadurch hergestellt, daß ein Schlauch aus Kautschukmaterial in entsprechendem Durchmesser für den jeweils gewünschten Packer im Strangpreßverfahren hergestellt wird. Eine in Längsrichtung sich erstreckende Verstärkung 6 wird in die Kautschukmanschette eingearbeitet. Ein Kautschukschlauch, der für eine brauchbare elastische Manschette benutzt worden ist, hat z. B. folgende physikalische Eigenschaften: Auslängung 450% Minimum, Dehnfestigkeit etwa 176 kg/cm², Shore-Härte 70 und Reißfestigkeit etwa 44,6 kg/cm.Material is made. It should be possible to expand and contract the cuff as many times as possible. The elastic cuff is preferably produced in that a hose made of rubber material in the appropriate diameter for the particular packer desired is produced in an extrusion process. A reinforcement 6 extending in the longitudinal direction is incorporated into the rubber sleeve. A rubber hose that has been used for a useful elastic cuff has e.g. B. the following physical properties: elongation 450% minimum, tensile strength about 176 kg / cm ² , Shore hardness 70 and tear strength about 44.6 kg / cm.

Die Klemmvorrichtungen 114 und 116, welche die aufbiähbare elastische Manschette 110 des Packers an ihrem oberen und unteren Ende strömungsrnitteldichi anschließen, halten die elastische Manschette 110 lösbar in ihrer Stellung auf dem Rohrabschnitt 112. Die lösbare Verbindung, welche die Klemmvorrichtungen ermöglichen, gestattet, den Packer im Feldbetrieb leicht auszubessern und wieder herzurichten. Falls z. B. die Enden der elastischen Manschette 110 sich in der Nähe der Klemmvorrichtung abnutzen oder abreiben, werden die eine oder beide Klemmvorrichtungen geöffnet und das abgenutzte Ende oder die Enden der elastischen Manschette abgeschnitten. Die Manschette wird dann wieder in die Klemmvorrichtungen eingespannt, so daß der Packer erneut einsatzbereit ist. Während des Einsatzes des Packers dienen Sicherungsvorrichtungen, wie Halteringe 151, 150, 140 und 152. dazu, die Klemmvorrichtungen 114 und 116 in einer im wesentlichen festen Lage gegenüber dem Rohrabschnitt 112 zu halten. Dies ist erforderlich, um eine unnötige Abnutzung oder Abrieb der elastischen Manschette während des Einsatzes im Bohrloch zu verhindern. Es ist auch erforderlich, eine Verformung von Abdrücken zu verhindern, falls der aufblähbare Packer mit einem Abdrucküberzug benutzt wird, um in einem Bohrloch Abdrücke zu nehmen.The clamping devices 114 and 116, which fluidly connect the inflatable elastic sleeve 110 of the packer at its upper and lower ends, hold the elastic sleeve 110 releasably in place on the pipe section 112. The releasable connection that the clamping devices enable allows the packer easy to repair and restore in the field. If z. For example, if the ends of the elastic sleeve 110 wear or abrade near the clamping device, one or both of the clamping devices are opened and the worn end or ends of the elastic sleeve cut off. The sleeve is then clamped back into the clamps so that the packer is ready for use again. When the packer is in use, securing devices such as retaining rings 151, 150, 140 and 152 serve to hold the clamping devices 114 and 116 in a substantially fixed position relative to the pipe section 112. This is necessary to prevent unnecessary wear or abrasion of the elastic sleeve during use in the borehole. It is also necessary to prevent deformation of prints if the inflatable packer is used with a print cover to take prints in a wellbore.

Für die Erfindung geeignete Klemmvorrichtungen, wie die Klemmvorrichtung 114, weisen einen Dornabschnitt 134 auf, der fein passend und gleitfähig auf dem Rohrabschnitt 112 sitzt. Ein O-Ring 149 ermöglicht eine Strömungsmitteldichte Verbindung. Die Außenfläche des Dornes 134 weist eine Anzahl von ringförmig sich erstreckenden Zahnrippen auf. Eine Preßsitzmuffe 155 wirkt mit dem Dorn 134 zusammen, um das Ende der elastischen Manschette einzuklemmen. Da die Klemmvorrichtung 114 auf dem Rohrabschnitt 112 verschieblich ist, kann sie darauf in eine neue Lage gebracht werden, um eine elastische Manschette 110 aufzunehmen, die durch "errichtung im Feidbetrieb gekürzt worden ist. Die Klemmvorrichtung 114 wird auf dem Rohrabschnitt 112 während des Einsatzes durch entsprechende Mittel in einer im wesentlichen festen Stellung gehalten. Hierfür sind Halteringe 150 und 151 in bestimmte Rillen auf der Außenseite des Rohrabschnittes 112 unter und über dem Dornabschnitt 134 eingesetzt, so daß die Bewegung der Klemmvorrichtung 114 auf dem Abschnitt 112 begrenzt wird. Halteringe 152 und 140 begrenzen die Bewegung der unteren Klemmvorrichtung 116 gegenüber dem Rohrabschnitt in gleicher Weise. Es ist zu beachten, daß die Halteringe 150, 151, 152 und 140 durch Ausschnappen leicht entfernt und in andere Rillen auf dem Rohrabschnitt 112 wieder eingesetzt werden können. Falls daher die elastische Manschette 110 während der Herrichtung im Feldbetrieb gekürzt worden ist, werden die Halteringe 150 und 151 und/oder 152 und 140 herausgenommen und der Dorn und die Klemmvorrichtungen in eine neue Lage auf dem Rohrabschnitt 112 gebracht, worauf die Halteringe in Rillen eingesetzt werden, die an diesen neuen Stellen ausgebildet sind. Zu diesem Zweck kann eine Reihe von Rillen an entsprechenden Stellen, z. B. in neun Zollabsländen, auf dem Rohrabschnitt ausgebildet sein. Auf diese WeiseClamping devices suitable for the invention, such as the clamping device 114, have a mandrel section 134 which fits snugly and slidably on the pipe section 112 . An O-ring 149 enables a fluid-tight connection. The outer surface of the mandrel 134 has a number of annularly extending tooth ribs. An interference fit sleeve 155 cooperates with the mandrel 134 to clamp the end of the resilient sleeve. Since the clamping device 114 is slidable on the pipe section 112 , it can be repositioned thereon in order to receive an elastic sleeve 110 which has been shortened by erecting in the field. The clamping device 114 is on the pipe section 112 during use corresponding means held in a substantially fixed position. to this end, retaining rings are used in 150 and 151 in certain grooves on the outside of the tubular portion 112 below and above the mandrel portion 134, so that the movement of the clamping device is limited 114 on the portion 112. retaining rings 152 and 140 similarly limit the movement of the lower clamping device 116 with respect to the pipe section. It should be noted that the retaining rings 150, 151, 152 and 140 can be easily removed by snapping them out and reinserted into other grooves on the pipe section 112. Therefore, if the elastic cuff 110 during preparation in field operation gek has been shortened, the retaining rings 150 and 151 and / or 152 and 140 are removed and the mandrel and the clamping devices are brought into a new position on the pipe section 112 , whereupon the retaining rings are inserted into grooves which are formed at these new locations. For this purpose, a series of grooves can be made in appropriate places, e.g. B. in nine Zollabsländen, be formed on the pipe section. In this way

ic kann die elastische Manschette ohne weiteres gekürzt und die Halteringe können auf dem Rohr in die vorgebildeten Rillen eingesetzt werden, so daß die Klemmvorrichtungen gesichert werden, welche die gekürzte elastische Manschette halten.I can easily shorten the elastic cuff and the retaining rings can be inserted into the pre-formed grooves on the pipe so that the Clamping devices are secured which hold the shortened elastic sleeve.

υ Die längliche elastische Manschette 110 sitzt auf dem Rohrabschnitt 112 derart, daß eine Ringkammer 111 dazwischen gebildet wird. Die Manschette besteht aus einem länglichen Kautschukschlauch, in den wenigstens eine ringsum reichende Lage aus einer Mehrzahl von mit Abstand liegenden dehnbaren Cord-Fäden 6 eingearbeitet ist. Die Cord-Fäden erstrecken sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Kautschukschlauches. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Cord-Fäden aus Nylon und haben einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,05 mm bis 0,127 mm. Vorzugsweise, siehe F i g. 8, sind drei ringsum reichende Lagen 7, 8 und 9 aus Cord-Fäden in die Wand des Kautschukschlauches eingearbeitet. Allgemein sind etwa 8—16 Cord-Fäden pro cm in jeder Umfangs-The elongated elastic sleeve 110 sits on the pipe section 112 in such a way that an annular chamber 111 is formed between them. The cuff consists of an elongated rubber tube into which at least one all-round layer of a plurality of stretchable cord threads 6 located at a distance is incorporated. The cord threads extend in the longitudinal direction over the entire length of the rubber tube. In a preferred embodiment, the cords are made of nylon and have a diameter in the range of about 0.05 mm to 0.127 mm. Preferably, see FIG. 8, three all-round layers 7, 8 and 9 of cord threads are worked into the wall of the rubber tube. Generally there are about 8-16 cords per cm in each circumferential

w schicht enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform würden mit 13 Cord-Fäden pro cm in jeder Umfangsschicht vorteilhafte Ergebnisse erzielt. Die Cord-Fäden erstrecken sich über die gesamte Länge des Schlauches. Die Cord-Elemente werden zu einemw layer included. In a preferred embodiment, there would be 13 cords per cm in each Peripheral layer achieved beneficial results. The cords extend the entire length of the Hose. The cord elements become one

Ji inneren Bestandteil des Schlauches und wirken mit dem Kautschukschlaur.h während der Verwendung zusammen. Ji inner part of the hose and work with the Kautschukschlaur.h together during use.

Der Kautschukschlauch, mit dem zusammen die Cord-Elemente die elastische Manschette nach der Erfindung bilden, wird aus einer entsprechenden Kautschukmischung im Strangpreßverfahren hergestellt. Ein unvulkanisierter Nitrilkautschuk wird zerrieben und vermischt auf einem Kautschukverarbeitungswalzwerk. Bestimmte Zusätze werden mit dem Kau-The rubber tube with which the cord elements together form the elastic cuff after the Form invention is made from a corresponding rubber mixture in the extrusion process. An unvulcanized nitrile rubber is ground and blended on a rubber processing mill. Certain additives are bought with the

⁴' tschuk vermischt, und aus dem Gemisch ein Kautschukschlauch stranggepreßt. Die Nylon-Cordfäden werden dadurch mit einer dünnen Kautschukschicht überzogen, daß sie in ein Nitrilkautschukfell eingebettet werden, und werden dann auf dem Schlauch so angeordnet, daß ⁴ 'chuk mixed, and a rubber tube extruded from the mixture. The nylon cords are coated with a thin layer of rubber by being embedded in a nitrile rubber sheet, and then placed on the hose so that

'" die Cord-Fäden sich in Längsrichtung auf dem Schlauch erstrecken. Nachdem die Cord-Fäden derart angeordnet worden sind, wird Baumwollband stramm über die'"the cords run lengthways on the hose extend. After the cords have been arranged in this way, cotton tape is taut over the

^uiu-raucii Uhu ucii i\.aui:>i:jiuK.5i;i!iauuii gcwi^K-cii. L*rci Kautschukschlauch wird darauf vulkanisiert und die Cord-Fäden damit in den Kautschukschlauch eingegliedert Qas Band wird entfernt Die elastische Manschette nach der Erfindung ist dann fertig zur Verwendung in einem aufblähbaren Packer. ^ uiu-raucii Eagle Owl ucii i \ .aui:> i: jiuK.5i; i! iauuii gcwi ^ K-cii. L * rci rubber hose is then vulcanized and the cord threads are thus incorporated into the rubber hose. The tape is removed. The elastic cuff according to the invention is then ready for use in an inflatable packer.

Eine bevorzugte Kautschukmischung für den Kautschukschlauch, der für die elastische Manschette benutzt wird, wird nachstehend in Tabelle 1 angegeben.A preferred rubber compound for the rubber hose, which is used for the elastic cuff is shown in Table 1 below.

Table I.

NitrilkautschukNitrile rubber

(Typ Chemigum N-300 der Firma Goodyear)(Type Chemigum N-300 from Goodyear)

Zinkoxidzinc oxide

StearinsäureStearic acid

TeileParts

100
5,0
1,0100
5.0
1.0

Ruß (HAF Black)Soot (HAF Black)

CumarMH2-V₂ CoumarMH2-V ₂

(neutrales stabiles Kunstharz(neutral stable synthetic resin

der Allied Chemical Company austhe Allied Chemical Company

Teerdestillaten vom Cumaron-lnden-Typ)Tar distillates of the coumarone linden type)

DibutylphthalatDibutyl phthalate

Schwefelsulfur

AltaxAltax

(ein Benzothiazyldisulfid(a benzothiazyl disulfide

der Firma Goodyear Rubber Company)Goodyear Rubber Company)

UnadsUnads

(Tetramethylthiurammonosulfid(Tetramethylthiuram monosulfide

der Firma R.T. Vanderbilt Company)of the company R.T. Vanderbilt Company)

50,050.0

10,010.0

1,51.5

1,5 lü 0,201.5 lu 0.20

Die Vulkanisationsbedingungen und die physikali- ,.-, sehen Eigenschaften des Schlauches sind nachstehend in Tabelle Il aufgeführt.The vulcanization conditions and the physical, .-, See properties of the hose are listed in Table II below.

Tabel!!

Bestes
VulkanisationsergebnisBest
Vulcanization result

Auslängung
Dehnfestigkeit
Zugfestigkeit Form »C«
Shore-HärteAElongation
Tensile strength
Tensile strength form »C«
Shore hardness A.

4 Stunden bei 280° Fahrenh.4 hours at 280 ° Fahr.

(etwal39°C)(about 39 ° C)

525% - 450% Minimum525% - 450% minimum

189 - 176 kg/cm² 189-176 kg / cm ²

18- 14 kg/cm² 18-14 kg / cm ²

70 + 570 + 5

2020th

Das Kautschukgemisch wird dadurch hergestellt, daß Nitril-Kautschuk auf einem Kautschuk-Bearbeitungswalzwerk zerrieben und mit den Mischungsbestandleilen vermischt wird, bis die Masse glatt ist, wobei bis auf entsprechende Temperaturen erwärmt wird. Die Kautschukmischung wird dann in Streifen geschnitten und in einen Extruder eingespeist, der mit entsprechenden Formteilen versehen ist, so daß ein Kautschukschlauch j₅ mit entsprechendem Innendurchmesser und Wandstärke ausgestoßen wird. Ein großer Packer kann z. B. einen Innendurchmesser von 95,3 mm und eine Wanddicke von 5,33 mm ± 0,76 mm haben. Ein kleiner Packer hat z. B. einen Innendurchmesser von 60,3 mm und eine .Wandstärke von 2,54 mm ± 0,762 mm.The rubber mixture is produced in that nitrile rubber is ground on a rubber processing roller mill and mixed with the mixture constituents until the mass is smooth, with heating to appropriate temperatures. The rubber mixture is then cut into strips and fed into an extruder, which is provided with appropriate molded parts, so that a rubber hose j ₅ with a corresponding inner diameter and wall thickness is ejected. A large packer can e.g. B. have an inner diameter of 95.3 mm and a wall thickness of 5.33 mm ± 0.76 mm. A small packer has z. B. an inner diameter of 60.3 mm and a wall thickness of 2.54 mm ± 0.762 mm.

Das Rohr wird in der gewünschten Länge stranggepreßt, 9 m oder mehr, und dann durch ein Wasserbad geführt, um es zu kühlen und seine Abmessungen zu erhalten. Nach dem Kühlen des Schlauches wird dieser über einen entsprechend glatten Dorn geschoben, der entweder 95,3 mm Außendurchmesser oder 60,3 mm Außendurchmesser je nach Rohrgröße hat. Der Dorn wird mit einem mit langsamer Geschwindigkeit laufenden Motor an einem Ende und mit einer Lagerstütze am anderen Ende verbunden. Das Verstärkungsmaterial aus Nylon-Cord ist in Rollen verfügbar, die aus Nylon-Cord-Fäden von im Durchmesser 0,762 mm besteben, von denen in Längsrichiüfig nebeneinanderliegend 33 auf eine Breite von 25,4 mm gehen. Die Cord-Fäden sind in einem Fell aus unvulkanisiertem Nitrilkautschuk in einer Dicke Kautschukschlauch, mm eingehüllt Eine geeignete Nitrilkautschukeinhüllung ist z.B. Master Process X-1676-1 Hycak. Fortlaufende Streifen, die ein Zoll breiter als der Umfang des Kautschukschlauches sind, werden in entsprechender Länge des Kautschukschlauches geschnitten. Diese Streifen werden der Länge nach auf den Kautschukschlauch gelegt und herumgewickelt, so daß sie angenähert um einen Zoll überlappen. Nach Glättung und festem Zusammendrücken wird das Umhüllungsfell durch die natürliche Adhäsion auf der sauberen Kautschukfläche des Schlauches gehalten.The tube is extruded to the desired length, 9 m or more, and then passed through a water bath guided to cool it and maintain its dimensions. After cooling the hose it will pushed over a correspondingly smooth mandrel, which is either 95.3 mm outer diameter or 60.3 mm Has outer diameter depending on the pipe size. The mandrel is running at a slow speed running engine at one end and connected to a bearing bracket at the other end. The reinforcement material Made of nylon cord is available in rolls that are made of nylon cord threads of in diameter 0.762 mm, of which in the longitudinal direction side by side 33 go to a width of 25.4 mm. The cord threads are made in a fur unvulcanized nitrile rubber encased in a thick rubber tube, mm A suitable nitrile rubber encasement is e.g. Master Process X-1676-1 Hycak. Continuous stripes an inch wider than that Circumference of the rubber hose are cut to the appropriate length of the rubber hose. These strips are placed lengthways on the rubber hose and wrapped around so that they overlap approximately an inch. After smoothing and squeezing it firmly, this will be Wrapping fur held by the natural adhesion to the clean rubber surface of the hose.

Eine zweite Lage des Nylon-Cord enthaltenden Felles wird geschnitten und im Anschluß an die erste Wicklung gelegt und herumgewickelt, so daß wieder eine Überlappung um 1" entsteht. Ein dritter Streifen wird in einer Breite geschnitten, die etwa 1" geringer als der Umfang des mit zwei Schichten umhüllten Schlauches ist. Dieser Streifen wird an die Außenkante der zweiten Schicht angelegt und herumgewickelt, so daß er entlang der Rückseite der zweiten Überlappung endet. Nachdem alle drei Nylon-Cord-Schichten herumgewickelt und geglättet sind, werden der Dorn mit dem Schlauch langsam gedreht und dabei spiralig stramm mit einem zwei Zoll breiten Baumwollband umwickelt, damit die Schichten fest zusammengedrückt werden und eine Dehnung während der Vulkanisation verhindert wird. Der Dorn, der Schlauch und die Wicklungen werden dann zusammen in eine etwa 10,5 m lange Dampfkammer eingebracht und vier Stunden lang mit Dampfdruck von 3,5 kg/cm² vulkanisiert, d. h. bei etwa 139⁰C. Durch die Vulkanisation werden die Kautschukschichten und der Kautschukschlauch zu einem einzigen Gummischlauch vereinigt, in welchem die Cord-Fäden enthalten sind.A second layer of the nylon cord containing fur is cut and, following the first turn, is laid and wrapped around so that there is again an overlap of 1 ". A third strip is cut to a width which is about 1" less than the circumference of the with two layers of sheathed tubing. This strip is applied to the outside edge of the second layer and wrapped around so that it ends along the back of the second overlap. After all three layers of nylon cord have been wrapped around and smoothed out, the mandrel and hose are slowly rotated while tightly spirally wrapped with two inch wide cotton tape so that the layers are firmly pressed together and stretching is prevented during vulcanization. The mandrel, the hose and the windings are then placed together in an approximately 10.5 m long steam chamber and vulcanized for four hours with a steam pressure of 3.5 kg / cm ² , ie at about 139 ^° C. The vulcanization causes the rubber layers and the rubber hose combined into a single rubber hose in which the cords are contained.

Nach dem Vulkanisieren und Kühlen werden der Dorn und der Kautschukschlauch, welcher die Nylonfäden enthält, aus der Dampfkammer entfernt, und das Baumwollband wird abgenommen. Der Schlauch wird dann vom Dorn abgestreift und bildet die elastische Manschette nach der Erfindung.After vulcanizing and cooling, the mandrel and the rubber tube, which is the nylon thread is removed from the steam chamber and the cotton ribbon is removed. The hose will then stripped from the mandrel and forms the elastic sleeve according to the invention.

Wie F i g. 8 zeigt, sind die Schichten aus dehnbarem Nylon-Cord 7, 8 und 9 in die äußere Hälfte der Wand des Kautschukschlauches eingearbeitet. Dies ist die bevorzugte Anordnung, falls eine Abdruckschicht noch auf dem Schlauch angeordnet werden soll. In F i g. 9 liegen die Cord-Fäden 7', 8' und 9' mehr in der Mitte der Wand. Diese Anordnung wird bevorzugt, falls der Schlauch ohne eine äußere Umhüllung verwendet werden soll.Like F i g. Figure 8 shows the layers of stretchable nylon cord 7, 8 and 9 in the outer half of the wall of the rubber hose incorporated. This is the preferred arrangement if an impression layer is still present to be placed on the hose. In Fig. 9 are the cords 7 ', 8' and 9 'more in the middle of the Wall. This arrangement is preferred if the hose is used without an outer covering shall be.

Erfindungsgemäße, aufblähbare Packer werden entweder fertig zusammengebaut oder im Feldbetrieb hergerichtet. Zum Beispiel wird bei der Ausführungsform nach Fig. 5—9 der Rohrabschnitt 112 in eine geeignete Stellung gebracht, um die aufblähbare elastische Manschette 110 aufzunehmen. Ein Ende der elastischen Manschette 110 wird zurechtgeschnitten und an der Außenfläche angefast, siehe Fig.7. Die Cord-Fäden 7, 8 und 9 erstrecken sich vollständig bis zum Ende der Manschette. Die elastische Manschette 110 wird dann über den Rohrabschnitt 112 geschoben, auf dem ein innerer Federring 150 in eine entsprechende Rille eingesetzt worden ist. Der Dornabschnitt 134 wird dann über das Ende des Rohrabschnittes 112 bis zur Berührung mit dem Haltering 150 geschoben. Danach wird ein äußerer Federring 151 in eine entsprechende Rille des Rohrabschnittes 112 auf der anderen Seite des Domes 134 eingesetzt Die elastische Manschette 110 wird dann über die Außenseite des Domes 134 bis zum Anschlag an einem Flansch geschoben, der am oberen außeren Teil des Domes 134 ausgebildet ist. Das andere Ende der elastischen Manschette 110 einschließlich der darin enthaltenen Cord-Fäden wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten und dann zum Einspannen in die andere Klemmvorrichtung 116 angefast Der Haltering 151 am anderen Ende des Rohrabschnittes 112 wird entfernt, danvt der Dornabschnitt 134 und die elastische Manschette 110 auf dem Rohrabschnitt 112 aufwärts bewegt werden können, so daß eine Rille für das Einsetzen des inneren Federringes 140 derInflatable packers according to the invention are either fully assembled or prepared in the field. For example, in the embodiment of FIGS. 5-9, the tube section 112 is placed in a suitable position to receive the inflatable resilient sleeve 110 . One end of the elastic sleeve 110 is cut to size and the outer surface is chamfered, see FIG. 7. The cords 7, 8 and 9 extend completely to the end of the cuff. The elastic sleeve 110 is then pushed over the pipe section 112 on which an inner spring ring 150 has been inserted into a corresponding groove. The mandrel section 134 is then slid over the end of the tube section 112 until it contacts the retaining ring 150 . Thereafter, an outer spring ring 151 is inserted into a corresponding groove in the pipe section 112 on the other side of the dome 134. The elastic sleeve 110 is then pushed over the outside of the dome 134 up to the stop on a flange which is formed on the upper outer part of the dome 134 is. The other end of the elastic cuff 110 including the cords contained therein is cut to a predetermined length and then chamfered for clamping in the other clamping device 116. The retaining ring 151 at the other end of the pipe section 112 is removed, then the mandrel section 134 and the elastic cuff 110 on the pipe section 112 can be moved upwards, so that a groove for the insertion of the inner spring ring 140 of the

Klemmvorrichtung 116 frei wird. Der Haltering 140 wird dann in diese Rille eingesetzt und ein Dorn 142 über das untere Ende des Rohrabschnittes 112 bis zur Berührung mit diesem Haltering 140 geschoben. Sodann wird ein äußerer Haltering 152 in eine Rille des Rohrabschnittes 112 auf der anderen Seite des Domes 142 eingesetzt. Die elastische Manschette 110 und der obere Dorn 134 werden darauf auf dem Rohrabschnitt 112 abwärts bewegt, so daß das andere- Ende der elastischen Manschette 110 über den äußeren Teil des unteren Domes 142 geschoben werden kann. Die Preßsitzmuffen 155 und 154 werden sodann über den Rohrabschnitt 112 in die Lage gebracht, von der aus sie über die Enden der elastischen Manschette 110 geschoben werden können. Die Preßsitzmuffen 155 und 154 werden z. B. durch eine hydraulische Vorrichtung über die elastische Manschette 110 gezwängt. Nachdem die Preßsitzmuffen 155 und 154 ihre Endlage eingenommen haben, werden die äußeren Federringe 153 und 151 der Klemmvorrichtung 114 und entsprechende Ringe 156 und 152 der Klemmvorrichtung 116 aufgesetzt, so daß der Packer zum Einsatz bereit ist.Clamping device 116 is free. The retaining ring 140 is then inserted into this groove and a mandrel 142 pushed over the lower end of the pipe section 112 until it comes into contact with this retaining ring 140. Then an outer retaining ring 152 is inserted into a groove in the pipe section 112 on the other side of the dome 142 used. The elastic sleeve 110 and upper mandrel 134 are then placed on the pipe section 112 moved downward so that the other end of the elastic sleeve 110 over the outer part of the lower dome 142 can be pushed. The press fit sleeves 155 and 154 are then over the Pipe section 112 brought into the position from which they can be pushed over the ends of the elastic sleeve 110. The press fit sleeves 155 and 154 are z. B. forced over the elastic sleeve 110 by a hydraulic device. After this the press-fit sleeves 155 and 154 have reached their end position, the outer spring washers 153 and 151 the clamping device 114 and corresponding rings 156 and 152 of the clamping device 116 are placed, so that the packer is ready for use.

Der aufblähbare Packer kann auch, falls erforderlich, im Feldbetrieb leicht hergerichtet werden. Falls z. B. ein Teil der aufblähbaren elastischen Manschette 110 in der Nähe der Klemmvorrichtung 114 beschädigt worden ist, kann der Packer ohne weiteres im Feldbetrieb instandgesetzt werden. Der in einer Rille des Dornabschnittes 134 sitzende Federring 153 wird entfernt, und danach wird die Preßsitzmuffe 155 vom Dornabschnitt 134 abgeschoben. Der beschädigte Teil der elastischen Manschette 110 einscM. der Cord-Schichten 7, 8 und 9 wird durch eine geeignete Vorrichtung abgeschnitten. Der Schnitt wird so gelegt, daß der beschädigte Teil der Manschette 110 entfernt wird und das Ende der gekürzten Manschette 110 sich in geeigneter Lage mit Bezug zu anderen Federringrillen befindet, die auf dem Rohrabschnitt 112 vorgesehen sind. Bei der Erfindung sind die Cord-Schichten in dem Kautschuk der Schlauchwand enthalten, da sie während des Vulkanisicrens eingearbeitet worden sind. Der Schlauch kann daher gekürzt werden, wobei die Cordschichten trotzdem weiterhin ihre Aufgabe erfüllen. Der Federring 152 der Klemmvorrichtung 116 am anderen Ende des Rohrabschnittes wird entfernt, und die elastische Manschette 110 und die Klemmvorrichtung 116 so verschoben, daß eine neue Federringrille für die Klemmvorrichtung 114 am gegenüberliegenden Ende des Rohrabschnittes 112 frei wird. In diese freigelegte Rille wird ein Federring eingesetzt und der Dorn 134 bis zur Berührung mit diesem Ring aufgeschoben. Ein Federring wird dann in eine Rille auf dem Rohrabschnitt 112 über dem Dorn 134 in seiner neuen Lage eingesetzt. Sodann wird die elastische Manschette 110 über den Dorn 134 bis äuid Anschlag an den Dornflansch geschoben. Die Preßsitzmuffe 155 wird darauf über das Ende der elastischen Manschette 110 gedrückt, wodurch diese wieder eingespannt ist. Es wird noch der Federring 153 zur Sicherung der Preßsitzmuffe eingesetzt. Ein Federring wird ferner am gegenüberliegenden Ende des Packers zur Sicherung der Klemmvorrichtung 116 eingesetzt, wodurch die Arbeit beendet ist.The inflatable packer can also be easily set up in the field if required. If z. B. a Part of the inflatable elastic cuff 110 in the The vicinity of the clamping device 114 has been damaged, the packer can easily be repaired in the field. The one in a groove of the mandrel section 134 seated spring ring 153 is removed, and then the interference fit sleeve 155 is from the mandrel section 134 deported. The damaged part of the elastic cuff 110 includes. of the cord layers 7, 8 and 9 is cut off by a suitable device. The incision is made so that the damaged part of the Cuff 110 is removed and the end of the shortened cuff 110 is in a suitable position with it Relation to other spring ring grooves that are provided on the pipe section 112. In the invention the cord layers are contained in the rubber of the hose wall, as they are during vulcanization have been incorporated. The hose can therefore be shortened, with the cord layers still continue to do their job. The spring ring 152 of the clamping device 116 at the other end of the pipe section is removed, and the elastic sleeve 110 and the clamping device 116 so moved that a new lock washer groove for the clamp 114 at the opposite end of the pipe section 112 becomes free. A spring ring is inserted into this exposed groove and the mandrel 134 bis pushed open to touch this ring. A spring washer is then inserted into a groove on the pipe section 112 used over the mandrel 134 in its new position. The elastic cuff 110 is then placed over the mandrel 134 until it touches the mandrel flange pushed. The press fit sleeve 155 is then pressed over the end of the elastic sleeve 110, whereby this is clamped again. The spring ring 153 is also used to secure the press-fit socket. A Spring washer is also used at the opposite end of the packer to secure the clamping device 116 inserted, which ends the work.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Borehole packer with an inner pipe section on which an elastic sleeve is fluid-tight, leaving an annular space>; is attached and on which openings for introducing a fluid into the annular space are formed, the ends of the sleeve being held in clamping devices which are axially displaceable to a limited extent on the pipe section, characterized in that the axial displaceability of the individual clamping devices (14, 16; 1 14, 116) on the pipe section (12 ;? 12) is limited on both sides by holding devices (40, 42, 51; 140, 150, 151, 152) which can be removed therefrom.

2. Packer according to claim 1, characterized in that the clamping devices have means (34, 52; 134, 155) for clamping the elastic sleeve (10; 1 10) in a press fit.

3. Packer according to claim 1 or 2, characterized in that the removable holding devices are spring rings (40, 42, 51; 140, 150, 151, 152) .

4. Packer according to claims 1 to 3, characterized in that the clamping devices each a mandrel section (34) slidably and fluid-tightly seated on the tube section, and an interference fit sleeve (52) associated with the mandrel portion (34) and resting on the mandrel portion sits with one end of the elastic sleeve (10) between these parts with an interference fit is clamped.

5. Packer according to claims 1 to 4, characterized in that the elastic cuff consists of an elongated tube (10; 110) in which at least one all-round layer (7) is incorporated, the plurality of adjacent, stretchable cord Contains threads that extend longitudinally over the entire length of the elastic tube.

6. Packer according to claim 5, characterized in that the cords made of nylon and the elastic hose are made of rubber.

7. Packer according to claim 6, characterized in that the cord threads have a diameter in Range between 0.05 mm and 0.127 mm.

8. Packer according to claim 5 or 6, characterized in that three layers extending all around made of cord threads (7, 8, 9) are embedded in the rubber tube.

9. Packer according to claims 5 to 8, characterized in that about 8 in a circumferential layer up to 16 cords per cm are next to each other.

10. Packer according to claim 9, characterized in that in each circumferential layer 13 cords per cm lie next to one another.

11. Packer according to claims 5 to 10, characterized characterized in that the cord threads used for reinforcement are wrapped in rubber and in a Rubber fur are embedded.