DE2446228C2

DE2446228C2 - Vorrichtung zum Verbinden eines Hängers mit einem Bohrlochwerkzeug

Info

Publication number: DE2446228C2
Application number: DE2446228A
Authority: DE
Inventors: Samuel William Houston Tex. Putch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-27
Filing date: 1974-09-27
Publication date: 1984-10-04
Also published as: US3918747A; NL7412705A; JPS5718039B2; NO144431B; FR2245847A1; JPS5064101A; GB1482125A; NO743454L; DE2446228A1; BR7408053A; AU7358474A; CA995581A; NO144431C; FR2245847B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Hängers für Futterrohre mit einem Bohrlochwerkzeug zum Einbringen des Hängers, welches mit einem rohrförmigen Teil von oben einen rohrförmigen Körper des Hangers übergreift und mittels des rohrförmigen Teils lösbar mit dem rohrförmigen Körper des Hängers verbunden ist.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art (DE-AS 31 bV. CiB-PS 12 74 694. GB-PS 10 76 7b2. GB-PS 50 496. GBPS 9 50 495) ist die Verbindung zwischen Hanger und cliiran hängendem Futterrohr durch Spannkliiuen bewirkt; es stehen jeweils Zwischenrohrstücke

/op. oben her mit dem rückwertigcn Rohrieil des Hän- ;ers im Eingriff und sind in dieser Position mittels lösba-■er Verriegelungsklauen festgelegt.

Ferner ist die Verwendung von Muffenverbindungen aekannt (US-PS 34 55 578, US-PS 33 33 870, US-PS 33 21 217, DE-AS 12 26 057); hierbei übergreift ein von Dben her zugeführtes Rohrstück leleskcpartig das Ende eines anderen, nach oben weisenden Rohrs, und beide Rohrenden sind gegeneinander mittels radial einstechenden Verriegeiungsklauen verriegelt.

Schließlich ist ein Bohrlochwerkzeug bekannt (»Tie-Back tool« aus VETCO-Prospekt, Seite 8491), das zum Einbringen eines ein Futterrohr tragenden Hängers bis zu einem Anschlag in einer Verrohrung dient. Dazu ist das Bohrlochwerkzeug mit einem den Hänger am oberen Ende übergreifenden Teil durch eine Schraubverbindung lösbar verbunden.

Diese lösbare Verbindung ist allerdings von Nachteil, da ein Ankoppeln bzw. Abkoppeln meist von der Ferne her erfolgen muß; dies bringt die Gefahr von Beschädigungen der Gewindegänge mit sich. Bei einer Beschädigung des Gewindes ergeben sich dann aber bnträch'Jiche Verbindungsschwierigkeiten.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Verbindung und insbesondere Wiederverbindung eines solchen Bohrlochwerkzeugs mit einem Hänger zu ermöglichen, wobei die üblichen Gewindegänge an der Oberseite eines Futterrohraufhängers beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Ubergreifteil innen ein ausdehn- und zusammenziehbarer Verriegelungsring axial verschieblich aufgenommen und das Übergreifteil unterhalb des Verriegelungsrings innen mit einer Zwischenhülse verschraubt ist, welche in Verbindungsstellung den rohrförmigen Körper übergreift und mit diesem drehfrei fixierbar ist, und daß der rohrförmige Körper außen mit einer Ringnut versehen ist, in welche in Verbindungstellung der Verriegelungsring durch einen Anschlag gedrückt ist, der oberhalb der Zwischenhülsc innen am Übergreifteil angeordnet ist.

Durch diese Maßnahmen wird eine zwischen dem Hänger und dem Bohrlochwerkzeug wirksame Schraubgewindeverbindung vermieden. Vielmehr erfolgt eine gewindefreie Verbindung beider Teile, wobei sich das Ankoppeln nach erfolgtem Lösen ohne weiteres von der Ferne her durchführen läßt. Gegenüber der bisher erfolgten Handhabung einer Verschraubung beider Teile nach Stand der Technik ist erfindungsgemäß nur ein Aufsetzen erforderlich, wonach dann erst durch Drehen des Übergreifteils relativ zur Zwischenhülsc die einzelnen Befestigungsvergänge selbsttätig erfolgen. Beschädigungen an der Verbindungsvorrichtung, die ein Wiederankoppeln beeinträchtigen oder unmöglich machen könnten, sind somit weitgehend ausgeschlossen.

Ferner schafft die Erfindung eine verbesserte Abdichtmöglichkeit, wobei eine mit dem Bohrlochwerkzeug verbundene elastische Dichtung, welche am Körper des Futterrohrhängers angreift, und eine mit dem Bohrlochwerkzeug verbundene Metalldichtung vorgesehen sind, die ebenfalls am Körper des Futtefrohrhangers angreift, und diese Dichtungen bei Beschädigung leicht ausgewechselt werden können und trotzdem robust und hervorragend in ihren Eigenschaften sind. Eine Prüfleitung kann sich von der Bohrlochobcrfläche zu einer Stelle zwischen der elastischen und der Metalldichtung erstrecken up:¹ zur Prüfung der Dichtung dienen.

Ferner schafft die Erfindung für Futterrohre eine verbesserte Einhängmögliehkeit in ein Bohrloch unter Verwendung einer verbesserten ringförmigen Abdichtein heil, wobei eine um das nach oben weisende, als Vaterteil ausgebildete Ende des Fuiterrohrhängcrs verlaufende Quetschdichtung vorgesehen ist. die zwischen dem Hänger und einem außenliegenden rohrförmigen Teil dichtet, ohne daß zusätzliche Teile angebracht werden müßten. Ferner kann die Abdiehieinheit mit dem Bohrlochwerkzeug verbunden und gleichzeitig mit der Verbindung des Bohrlochwerkzeugs mit dem Hänger um den Hänger herum angeordnet werden.

Ferner schafft die Erfindung eine verbessene Abdichtmöglichkeit zwischen Bohriochhänger und dem weiter außen liegenden konzentrischen Rohrteil, welche eine Verriegelungseinrichtung zur Verbindung der zur Abdichtung vorgesehenen Anordnung mit dem Äußeren des Futierrohrhängcrs und eine Dreheinrichtung zum Setzen und Lösen der Dichtanordnung umfaßt.

Ferner schafft die Erfindung eine verbessene Verriegelungs- bzw. Sperrmöglichkeit be', der Verbindung zweier Rohrtciie miieinandcr. wobei tin eia> >ii:>ch sich zusammenziehender und ausdehnender Sperring vorgesehen ist, der auf einem der beiden Rohrteile für ein Eingreifen in das zweite Rohrteil in axialer Richtung beweglich ist. und zwischen den Enden des Sperrings eine abscherbare Haltevorrichtung vorgesehen ist, die bei einer geradlinigen, nach unten gerichteten Bewegung des ersten Rohrstücks abgeschert wird, was dazu führt, daß der obere Teil des Sperrings die beiden Rohrstücke lösbar miteinander verbindet. Die Haltevorrichtung sorgt auch dafür, daß der Sperring nicht verkantet und gleichmäßig betätigt und verriegelt wird.

Ferner schafft die Erfindung eine verbessene Verriegelungsmöglichkeit zum gegenseitigen Verbinden von zwei Rohrstücken, welche einen elastisch sich ausdehnenden und zusammenziehenden Sperring umfaßt, der an seiner Oberseite und unier einer Verriegclungsschulter geneigte Flachen aufweist und der mit den heiden Rohrstücken in einer Weise zusammenwirkt, daß sich ein gewichtsempfindlicher Verriegelungsmechanismus ergibt, der die Gefahr eines Zusammenfalten und Abstür/.cnsdes Futterrohrs vermindert.

Die Vorteile der Erfindung treten vor allem bei Unterwasscrhüngern hervor, also wenn es darum geht, mit einem größeren Sicherheitsfaktor als bisher Futterrohre in der Nähe der Schlammlinic des Ozeans einzuhängen. Die vorliegende Erfindung findet ihre Anwendung beim Bohren eines Bohrlochs, beim zeitweisen Auflassen des Bohrlochs, bei der Wiederaufnahme des Bohrlochs, bei der Verlängerung des Bohrlochs an die Oberflüche zur Fertigstellung oder bei der Fertigstellung des Bohrlochs unier Wasser.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgcnden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispie-Ic in Verbindung mn der Zeichnung. Auf diesrr ist

Fig. 1 ein teilweise geschnittener Aufriß eines mii einem kannelierten Fulterrohrhänger verbundenen Landeciemenis, welcher einen inneren Rohrstrang innerhalb eines Abteufrohrs zeigt.
Fig. 2 ein Querschnitt längs Linie 2-2 aus F i g, 1, F i g. 3 ein teilweise geschnittener Teilaufriß, welcher die Waschöffnungen des Landeelements aus F i g. 1 in geöffneter Stellung zeigt, wobei gleichzeitig das Landeelement mit dem Fi ttcrrohrhänger verbunden ist,

F i g. 4 eine teilweise geschnittene Aufrißansicht eines sich spreizenden Futierrohrhängers während des Einfahrcs durch ein Futterrohr in den kannelierten Futter-

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rohrhängerder Fig. 1,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Aufrißansicht des sich aufspreizenden Futterrohrhängers der Fig. 4 im kannelierten Futterrohrhänger in einer Stellung, die eine weitere Abwärtsbewegung verhindert.

Fig.6A eine vergrößerte Teilansicht des sich aufspreizenden Futterrohrhängers der F i g. 5. welche den Verriegelungsmechanismus des Hängers während des Einfahrens im Inneren eines Rohres zeigt.

F i g. bB eine Ansicht ähnlich der F i g. 6A. welche den ι» Verriegelungsmechanismus für den Hänger in verriegelter Stellung im kannelierten Futterrohrhängcr zeigt.

F' i g. 7A eine vergrößerte Ansicht einer anderen Ausführungsform dieses Verriegelungsmcchanismus wiederum im Zustand des Eingefahrenwerdens,

F i g. 7B eine Ansicht ähnlich der F i g. 7A. welche den Verriegelungsmechanismus in im kannelierten Hänger verriegelter Stellung zeigt,

F ι g. SA eine vergrößerte Tcilarisich; eines s;ch ;;i;! spreizenden Futterrohrhängers, die einen weiteren Vcrricgelungsmechanismus für den Hänger während des F.ingefahrenwerdens innerhalb eines Futterrohres zeigt.

F i g. 8B eine Ansicht ähnlich der F i g. 8A. welche den Verriegelungsmechanismus in einem /weiten Futterrohrhänger verriegelter Stellung zeigt,

Fig. 9A eine vergrößerte Teilansichl eines sich aufspreizenden Futterrohrhängers, welche eine weitere Ausführungsform eines Verriegelungsmechanismus im Zustand des Eingefahrenwerdens in einem Futterrohr zeigt, jo

F i g. 9B eine Ansicht ähnlich der F i g. 9A, welche den Verriegelungsmechanismus der F i g. 9A in in einem zweiten Futterrohrhänger verriegelter Stellung zeigt.

F i g. 10 eine Aufrißansicht, in; Schnitt, eines sich aufspreizenden Futterrohrhängers, welcher in einen kannelierten Futterrohrhänger eingesetzt ist. mit zwischen den beiden Hängern cingesctzier Ahdu-hteinhcii,

F i g. 11 eine vergrößerte Schnittansicht der Abdichteinheit der Fig. 10.

F i g. 12 eine vergrößerte Aufrißansicht, im Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Abdichteinheit, wobei sie in auf dem Körper eines sich aufspreizenden Futterrohrhängers verriegelter Stellung gezeigt i-.i,

Fig. 13 eine geschnittene AufriQansicht eines Futterrohrhängers mit der Abdichteinheit der Fig. 12. und einem ferngesteuerten, hydraulisch betätigten Bohrlochwerkzeug zur Verbindung, welches in auf dem sich aufspreizenden Futterrohrhänger verriegelter Stellung gezeigt ist,

Fig. 14 eine Ansicht ähnlich der Fig. 13, welche das Bohrlochwerkzejg in gegenüber dem aufspreizenden Futterrohrhänger entriegelter Stellung zeigt.

Fig. 15 eine vergrößerte Aufrißansicht im Schnitt, welche die fernsteuerbare Hydraulik des Bohrlochwerkzeugs der Fig. 13 und 14 zeigt,

Fig. 16 eine geschnittene Aufrißansicht, die eine von Ferne betätigbare mechanische Aufsteckverbindungsvorrichtung in mit dem Futterrohrhänger verriegelter Stellung zeigt,

Fig. 17 eine Ansicht ähnlich der Fig. 16, die diese M) Verbindungsvorrichtung in vom sich aufspreizenden Futterrohrhänger gelöster Stellung zeigt, und

Fig. 18 eine vergrößerte geschnittene Aufrißansicht, welche die Verbindungsvorrichtung der F i g. 16 und 17 in auf dem oberen Ende de<· sich nufsprei/enden Futter- μ rohrhängers verriegelter Stellung zeigt.

Bei einem Niederbringen einer Gas- und/oder Ölbohrung wird zunächst ein Abteufrohr 10 (siehe insbesondere Fig. 1) durch Bohren, Strahlen oder irgendwie sonst in Stellung gebracht und ein Stumpfschweißelenicnt 12 an geeigneter Stelle im Abteufrohr 10 angebracht. Bei Unterwasseranwendungsfällen würde sich das Abteufrohr 10 bis hinauf zum Bohrgestell erstrekken.

In das Abteufrohr 10 wird ein Bohreinsatz eingefahren und mit ihm auf die für den ersten Futterrohrstrang nötige Tiefe gebohrt. Nach dem Bohren dieses Loches wird der Bohreinsatz entfernt, und an einem kannelierten Futteraufhänger 16 hängend ein Futterrohr 14 durch ein Landeelement 18 in das Abteufrohr 10 eingefahren. Dabei kommt eine außen am kannelierten Rohrhänge.· 16 befindliche Schulter 20 zur Anlage an einem am Stumpfschweißelement 12 befindlichen Sitz 22, wodurch das Futterrohr 14 hängend abgestützt wird. Danach wird Zement innen durch das Futterrohr und am Boden desselben heraus hinauf in den Ringspalt 24 zwischen derr: Futterrohr 14 und dorn Abteufrohr 10 appumpt. Der zurückkommende Zement geht durch die Kannclierungcn 26 und weiter hinauf zum Bohrgestell. Die eben beschriebene Anbringung eines Futterrohrhängers entspricht der bekannten Art und Weise.

Futterrohrhänger weisen jedoch häufig ein nach oben weisendes mit einem Gewinde versehenes Mutterteil auf, welches bei vielen Arbeitsvorgängen aus der Entfernung her gefaßt werden muß. lsi dieses Gewinde auf dem H?uger beschädigt, so entstehen Schwierigkeiten beim Verbinden des Hängers mit irgendwelchen anderen Teilen. Ein Mermal der Vorrichtung ist daher, daß sie ein Bohrlochwerkzeug in Form eines Landeelements 18 vorsieht, welches ein nach utiien weisendes Mutterteil aufweist, welches am als Vaterteil ausgebildeten oberen Ende 28 des Futterrohrhängers 16 angreift und die Verbindung mit der Außenseite des Endes 28 herstellt. Die gewindefreie Verbindung kann eine ringförmige Eingriffsnut 30 am Außendurchmesser des oberen Endes 28 des Futterrohrhängers 16 umfassen. Das Einlandeclcmcnt 18 weist einen Betätigungsring 32 auf, der über ein Gewinde am Körper des Landeelements 18 befestigt ist. Im Landeclement befindet sich eine Ausnehmung 34. die zunächst, d. h. vor Herstellung der Verbindung des Landeelements 18 mit dem oberen Ende 28 des Futterrohrhängers 16, einen Ring aufnimmt, der sich elastisch ausdehnen und zusammenziehen kann. Es ist an ihr eine schräge Fläche 38 vorgesehen, welche sich bezüglich des Rings 36 in axialer Richtung bewegen kann und dabei den Ring 36 nach innen in die ringförmige Eingriffsnul 30 drückt. Die axiale Bewegung läßt sich durch Drehen des Landeelements 18 bezüglich des Betätigungsrings 32 erreichen. Damit es zu einer Relativbewegung zwischen dem Betätigungsring 32 und einem ihn umgebenden Umfassungsteil 19 des Landeelements kommen kann, sind Anschläge 40 außen am oberen Ende 28 des Hängers 16 vorgesehen, an welche das untere Ende des Betätigungsrings 32 anschlägt Die Verbindung und Trennung von Landeelement 18 und Futterrohrhänger 16 läßt sich also durch eine zwischen ihnen stattfindende Drehbewegung bewirken.

Ferner war es in der Vergangenheit allgemein üblich, im Futierrohrhänger Waschöffnungen zum Auswaschen des Zements aus dem Ringraum oberhalb des Hängers 16 und des Abteufrohrs 10 auszuwaschen. Derartige Waschöffnungen schaffen jedoch mögliche Lecks. Nach der Erfindung sind Waschöffnungen 42 im Landeclcmcnt 18 zwischen Dichtungen 44 vorgesehen. Um also sicherzustellen, daß das I^andeelcmcnt 18 nicht in das Abteufrohr 10 einzementiert wird, wird das l-andc-

element 18. wie am besten in F i g. 3 zu sehen ist. um eine ausreichende Anzahl von Umdrehungen gedreht, wo durch die Waschöffnungen 42 durch das Innere des Landcelemcnts 18 freigelegt werden. Nun kann Flüssigkeit durch das Innere des Landcelemcnts 18 nach unten, durch die Waschöffnungen 42 hinaus und zurück hinauf den Ringraum /wischen dein Landeclement 18 und dem Abteufrohr 10 gepumpt werden, wobei der Zement ausgewascurP wird. In F i g. 3 ist zu sehen, daß das Landeelement 18 dabei gerade nur so weit zurückgesetzt wird, daß die Waschöffnungen 42 vom oberen Ende 28 des Futterrohrhangers freikommen, aber nicht so weit, daß die schräge Flache 38 über den Vei riegelungsring 36 hinauskommt, weil sonst nämlich unbeabsichtigterweise die Verbindung zwischen dem Landeelement 18 und dem Futterrohrhänger 16 gelöst würde. F.s ist außerdem zu beachten, daß es von Vorteil ist, wenn die Waschöffnungen in Waschstellung nach unten gerichtet sind, weil so die Waschwirkung im Ringfraum 24 erhöht wird. Nach dem Waschvorgang wird das Lancleelement 18 in seine Ausgangsstellung zurückgedreht, die am besten in F i g. 1 zu sehen ist.

Nach dem Auswaschen nun, nachdem der Zement abgebunden hat. wird ein Bohreinsatz in das Futterrohr 14 eingefahren und ein weiteres Loch so tief gebohrt, daß es den nächsten nächst kleineren Rohrstrang aufnehmen kann. Nach Fertigstellung dieser Bohrung wird der Bohreinsatz entfernt und. wie am besten in den F i g. 4 und 5 zu sehen ist, ein Futterrohr 46 in das Innere des Futterrohrs 14 eingefahren, wobei jenes durch einen sich p'ifspreizenden Futterrohrhänger 50 und ein Landeelement 51 gehalten wird. Der sich aufspreizende Futterrohrhänger 50 enthält einen sich elastisch ausdehnenden und zusammenziehenden Sperring 52. In Fig. 4, die die Situation während des Einfahrens des Futterrohrs 50 durch das Futterrohr 14 und den kannelierten Futterrohrhänger 16 zeigt, befindet s'ch der Sperring in einer zusammengezogenen Stellung, !tu karmeiicnen Futterrohrhänger ist eine Sperrnut 54 vorgesehen, in die. wie am besten in F i g. 5 zu sehen ist, der Sperring 52 eingreift und so den sich aufspreizenden Futterrohrhänger 50 innerhalb des kannelierten Futterrohrhängers 16 hält. Darüber hinaus kann der sich aufspreizende Futterrohrhänger 50 auch an seiner Innenseite eine Sperrnut 56 aufweisen, so daß ein weiterer nächst kleinerer Futterrohrstrang mit einem weiteren sich aufspreizenden Futterrohrhänger eingelandet werden kann.

Eines der Merkmale der Vorrichtung besteht darin, daß sie eine Anzahl von Verbesserungen an einem elastischen Sperring schafft. Die F i g. 6A und 6B zeigen eine vergrößerte Darstellung des Sperrings 52 der F i g. 4 und 5. Der Futterrohrhänger 50 weist eine ringförmige Aussparung 60 zur Aufnahme des elastischen Sperrings 52 auf. Am oberen Ende der Aussparung 60 befindet sich eine sich radial nach außen erstreckende Anschlagschulter 62. und am unteren Ende der Aussparung ist eine weitere Anschlagschulter 64, die sich ebenfalls radial nach außen erstreckt, vorgesehen. Die Aussparung 60 nimmt den Sperring 52 auf und macht es möglich, daß er sich, wie am besten in F i g. 6A zu sehen ist, während des Einfahrens des Futterrohrhängers 50 durch das Futterrohr 14 nach innen in sie zusammenzieht. Der Sperring 52 weist oben einen Sperrabschnitt 66 und unten einen Schlüsselabschnitt 68 auf. wie am besten in Fig. 6B zu sehen, die mit der im Futterrohrhänger ίο befindlichen Sperrnut 54 zusammenwirken.

Die Sperrnut 54 weist oben eine Sperrabschnittaufnahme 71 und unten eine Schlüsselabschnittaufnahme 73 auf. Der Schlüsselabschniit f>8 verhindert. d;iß sich der Spcrrabschnilt 66 des Sperrings 52 nach außen ausdehnt und ;in irgendwelchen im Strang befindlichen Schultern angreift, bevor sich der Schlüsselabschniu 68

ι in der Schlüsselabschniitauinahme 73 befindet. Die Spenabschnittaut'nahme 71 umfaßt cmc Spcrrschulter 76 an ihrem unteren Ende, wobei diese schräg nach oben in Richtung auf den Futterrohrhänger 50 verlauft. Die ringförmige Aussparung 60 weist an ihrem oberen Ende

ίο eine Sperrschulter 78 auf. welche zunächst schräg nach außen und oben in Richtung auf den Futterrohrhänger 16 und dann nach oben zum äußeren Rand des Fuiterrohrhängcrs 50 hin verläuft. Der Sperrabschnitt 66 des Sperrings 52 weist zwei geneigte Flächen 70 und 72 auf.

r. welche jeweils mit den geneigten .Sperrschultern 78 und 76 zusammenwirken. Dabei wird, sobald der Sperrabschnitt 66 vor der Sperrabschnitlaufnahme 71 der im Futterrohrhänger 16 befindlichen Sperrnut 54 liegt, der Ring 52 nach außen gedruckt, die Spcrr.schulter 78 greift an der geneigten Fläche 7ö. die sich am Sperrubsctiiiiü 66 des Sperrings 52 befindet, an. wodurch der Sperrabschnitt 66 nach außen gedrückt wird und so lange in dieser äußeren Stellung gehalten wird, so lange am Futteirohrhänger 50 ein Gewicht nach unten wirkt. Ferner wirkt die geneigte Fläche 72 mit der am Futterrohrhänger 16 befindlichen Sperrschulter 76 zusammen, so daß auf diese Weise der Futterrohrhänger 50 am Futterrohrhänger 16 hängend abgestützt und gelagert ist, wobei, so lange das Gewicht des Futterrohrhängers 50 und

jo des daran hängenden Bohrstranges auf den Sperring wirkt, dieser nach außen und in seinen Sitz gedruckt und damit die Gefahr vermindert wird, daß die gesamte Anordnung zusammenfällt und der Rohrstrang abstürzt. Weitere Ausführungsformen der Sperrings sind in den Fig. 7A. 7B, 8A, 8B, 9A und 9B dargestellt, wobei einander entsprechende Teile mit »u«. »b« und »c« an der gleichen Bezugszahl versehen sind. Die F i g. 7A und 7d zeigen einen elastisch ausdchn und zussrrirneriziehbarcn Sperring 52,7. der von einer Aussparung 60;/. die sich im Futierrohrhänger 50 befindet, aufgenommen wird und sich in diese zurückziehen kann, wenn er durch ein Futterrohr 14 bewegt wird, und der sich ausdehnen kann, um in eine Sperrnut 54. die sich in einem Futterrohrhänger 16 befindet, einzugreifen. Der Sperring 52a

weist eine quer verlaufende öffnung 80 auf. die zunächst über einer am Futterrohrhänger 50 befindlichen Halteschultcr 82 sitzt, und zwar derart, daß zunächst die radiale und axiale Bewegung des ausdehn- und zusammenziehbaren Sperrings 52a auf der Schulter 82 bcgrenzt ist, während der Futterrohrhänger 50 im Rohr nach unten bewegt wird. An der Halteschulter 82 ist übe.· einen Schcrbolzen 86 ein Ring 84 befestigt, der zunächst die longitudinal bzw. axiale Bewegung des Spcrrings 52a relativ zur Aussparung 60a begrenzt. Sobald der Sperring 52a auf die im Futterrohrhänger 16 befindliche Sperrnut 54a ausgerichtet ist. greift eine auf dem Sperring 52a befindliche Sperrschulter 72a an einer auf dem Futierrohrhänger 16 befindlichen Sperrschultcr 76a an. Eine weiter nach unten gerichtete Kraft

bo schert den Scherbolzen 86 ab. Bei einer weiteren Bewegung nach unten berührt die am Futterrohrhänger 50 am oberen Ende der Aussparung 60a befindliche, geneigte Fläche 88 die oben am Rücken des Sperrings 52a befindliche Schräge 90. greift an ihr an und drückt den

b5 oberen Abschnitt 66a des Sperrings 52a in die Sperrnut 54j. Die weitere Bewegung des Futterrohrhängers nach unten bringt die Sperrschulter 92. die die geneigte Fläche 88 fortsetzt, gegen den Rücken 94 des Sperrings

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und hält auf diese Weise den oberen Abschnitt 66a in der ausgedehnten bzw. vorgeschobenen und damit verriegelten Stellung.

Im Gegensatz zu den früher verwendeten Sperlingen, wie sie in USPS 34 20 308 beschrieben sind, sind hier der Ring 84 und der Scherbolzen 86 zwischen den Enden des Sperrings 52a angeordnet, was verhindert, daß der Sperring i2a kippen kann und im Verricgclungsmechanismus schlecht ausgerichtet ist.

In den F i g. 8A und 8B ist eine weitere Ausführungsform eines Sperrings gezeigt. Der Sperring 526 ist mit einer querverlaufenden öffnung 806 versehen, welche mit einer auf dem Futterrohrhänger 50 befindlichen Schulter 826 so zusammenwirkt, daß eine Querbewc- und dem kannelierten Futterrohrhänger 16 verwendet werden kann. Dijs geschieht, indem, wie am besten in den F i g. 10 und 11 zu sehen ist. eine nach oben gerichtete Schulter 1H auf dem Futterrohrhänger 50 und eine in ihrer Gesamtheit mit 116 bezeichnete Quetschdichtung, die mit der Abdichtanordnung 110 verbunden ist, vorgesehen wird. Die Quetschdichtung 116 umfaßt einen Körper 118, welcher über einen Ring 120 an der Abdichteinheit 110 befestigt ist, wobei an dem Körper mit Schrauben 124 ein Haltering 122 befestigt ist, der auf die Schulter 114 zu liegen kommt, und umfaßt ferner die eigentliche Dichtung 126, die sich zwischen Haltering 122 und Körper 118 befindet. Wie oben dargelegt, wird die Abdichteinheit 110 axial über das obere Ende

gung des Sperrings 526 in eine Aussparung 606 hinein 15 28 des Fuitcrrohrhängers 50 eingesetzt, wobei eine

und aus dieser heraus möglich ist. Bei dieser Ausführungsform besteht die Abschervorrichtung aus einem Scherbolzen 100. welcher zunächst den Sperrabschnitt 666 und den Schlüsselabschnitt 686 ö<?* Snorrini».«: mitrechts gerichtete Drehung der Abdichteinheil 110 dazu führt, daß der Verricgelungsring 366 in die Eingriffsnut 306 gedruckt wird, wenn die schräge Fläche 386 im Zuge der Drehbewegung hinter den Verriegelungsring

einander verbindet. Wenn die auf dem Sperring 52a 20 366 gelangt. Sobald der Vcrriegelungsring 366 in der

befindliche Sperrschulter 726 die im Futterrohrhänger 16 befindliche Sperrschulter 766 trifft und an dieser angreift, führt eine weitere Bewegung des Futterrohrhängers 50 nach unten zu einem Abscheren des Scherbol-Eingriffsnut 306 eingerastet ist, führt eine weitere Drehbewegung der Abdich'.einheit 110 dazu, daß sich ihr rohrförmiges Umfassungsteil 196gegen die Abdichteinheit HO bewegt und dabei die Dichtung 126 zwischen

zens 100, wodurch sich die Sperrschulter 926 hinter den 25 dem Futterrohrhänger 50 und dem Futterrohrhänger 16

Rücken 946 des Sperrings 526 schieben kann, so daß der Futterrohrhänger 50 gegenüber dem Futterrohrhänger 16 verriegelt ist und von diesem abgestützt wird.

Eine weitere Ausführungsform des Sperrings ist in den Fig.9A und 9B gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist wiederum eine Aussparung 60c im Futterrohrhänger 50 vorgesehen, in welche sich ein Sperring 52c zurückziehen kann bzw. aus welcher sich dieser hervorschiebt, um in eine im Futterrohrhänger 16 befindliche Sperrnut 54c einzugreifen. Der Sperring 52c weist eine querverlaufende öffnung 80c auf, durch die er sich in Querrichtung bezüglich einer auf dem Futterrohrhänger 50 befindlichen Schulter 82c in die und aus der Aussparung 60cbewegen kann. Bei dieser Ausführungsform zusammendrückt und so eine Ringabdichtung schafft. Falls gewünscht, kann eine Quetschverbindung zwischen den Futterrohrhänger 50 und Futterrohrhänger 16 auch eingesetzt werden, ohne auf eine Abdichteinheit 110 zurückzugreifen, welche in der eben beschriebenen Weise eine Verbindung zwischen ihr und dem Futterrohrhänger 50 schafft. Wie am besten in Fig. 12 zu sehen, umfaßt die abgewandelte Abdichteinheit 110a einen Körper 121, welcher einen Anschlußrand 119 auf-

j5 weist, an dem ein geeignetes Werkzeug (nicht gezeigt) angebracht werden kann, mit welchem sich der Körper 121 drehen läßt, um so die Quetschdichtung 116a anzubringen oder zu lösen. Der Futterrohrhänger 50 umfaßt eine Vcrriegclungsnut 128 zur Befestigung der Abdicht-

weist die zwischen den Enden des Sperrings 52c befind- 40 einheit HOa am Futterrohrhänger 50. Die Abdichteinliche Abschervorrichtung eine SchwachMelle 102 auf, heit HOa umfaßt einen Betätigungsring 130, der in den die unter dem Einfluß J.ir Zugspannung bricht, die auf- Körper 121 eingeschraubt ist. und eine Dichtung 126a. tritt, wenn die Schulter 72c an der auf dem äußeren Der Körper 121 weist eine schräge Fläche 133 auf, mit Futterrohrhänger 16 befindlichen Sperrschulter 76t-an- welcher ein Verricgelungsring 132 nach innen in die greift, so daß sich dann die Spcrrschulter 92c hinter den 45 Vcrricgelungsnut 128 gedrückt werden kann, und eine Rücken 94c des Sperrings 52c schieben kann, wodurch Ausnehmung 134. die zunächst den Verriegelungsring der Futterrohrhänger 50 in verriegelter Stellung am 132 in seiner ausgedehnten Stellung aufnimmt. Eine Futterrohrhänger 16 abgehängt wird. nach unten gerichtete Bewegung der Abdichtanord-

Das Landeelement 51 kann durch eine Drehbewe- nung HOa bringt den Betätigungsring 130 in Eingriff mit gung von dem sich aufspreizenden Futierrohrhänger 50 50 entsprechenden Vorsprüngen am Futterrohrhänger 50

abgenommen werden (siehe F i g. 5). Das Landeclcmcnt ist an dem sich aufspreizenden Futterrohrhänger 50 in einer ähnlichen Weise befestigt, wie das Landeelcmcnt 18 an dem kannelierten Futterrohrhänger 16 befestigt ist. was im einzelnen im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben ist. Wie in Fig. 10 zu sehen, kann nach dem Entfernen des Landeelements 51 eine Abdichteinheit, die in ihrer Gesamtheit mit HO bezeichnet ist. auf den sich aufspreizenden Futterrohrhänger 50 durch Drehen

mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs (nicht gezeigt) bo Ringabdichtung ergibt.

und bringt ferner den Vcrriegelungsring 132 in die Nähe der Verriegelungsnut 128. Eine Drehbewegung des Körpers 121 bewegt die schräge Fläche 133 hinter den Verriegelungsring 132, wodurch er in der Verriegelungsnut 128 und damit die Quetschdichtung 116a am Futterrohrhänger 50 befestigt wird. Eine weitere Drehbewegung des Körpers 121a drückt dann die Dichtung 126a zwischen den Futterrohrhänger 50 und den Futterrohrhänger 16 zusammen, wodurch sich die gewünschte

aufgebracht werden. Prinzipiell gesprochen, ist die Verbindungsanordnung zur Verbindung des nach unten weisenden, als Mutterteil ausgebildeten Abschnitts der Abdichteinheit 110 mit dem oberen, als Vaterteil ausgebildeten Ende 28 des Futierrohrhängers ähnlich derjenigen aus F i g. 1 ausgebildet. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Quetschdichtung zwischen dem oberen Ende 28 des Futterrohrhängers Die Verwendung der kompakten Abdichteinheit erhöht die Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit der Verwendung, indem eine Vielzahl von Verbindungen zum oberen Ende 28 des Futterrohrhängers 50 hergestellt werden kann. Wie am besten in den Fig. 13. und 15 zu sehen, kann eine ferngesteuerte, hydraulische Verbindungsvorrichtung, in ihrer Gesamtheit mit bezeichnet, vorgesehen werden. Die Verbindungsvor-

rid<tü..g 136 uuifaßt einen Körper 138. der einen Verriegelungsring 140 zur Verbindung mit der Eingriffsnut 30 am oberen Ende 28 des Futtcrrohrhängers 50 trägt, er umfaßt fe.ner eine hydraulische Kolben-Zylinder-Λη-ordnung, mit einem Zylinder 142 und einen darin be weglichen Kolben 144, welcher eine Beuuigupgvnuffe 146 aufweist, die bezüglich des elastischen Verriegelungsrings 140 beweglich ist und diesen in die bzw. aus der Eingriffsnut 30 bewegt. An beiden Enden des Hydraulikzylinders 142 sind Flüssigkeitskanal 148 bzw. m 150 vorgesehen, die beide zum Bohrlochmund führen, wobei über Kanal 148 Druckmittel zur Bewegung der Betätigungsmuffe 146 in die geschlossene Stellung und über Kanal 150 Druckmittel zur Bewegung der Betatigungsmuffe 146 in die zurückgezogene Stellung züge· is führt wird. Die hydraulische Verbindungsvorrichtung 136 kann gegenüber dem oberen Ende 28 des Futtcrrohrhängers 50 durch eine elastisehe Dichtung 152 und eine Metalldichtung 154 abgedichtet sein. Ferner kann eine nnirkmittrlleitiing l.Sfi vorecsehen sein, die voin ^o Bohrlochmu.id zu einer Stelle zwischen den Dichtungen 152 und \5^Λ- führt und zur Prüfung und/oder Überwachung der Dichtungen dient. Die Dichtungen 152 und 154 lassen sich im Falle von Beschädigung leicht auswechseln, da sie an der abnehmbaren, hydraulischen Be- >■-> festigungsvorrichtung 136 befestigt sind. Die Fig. 13 zeigt die Befestigung der hydraulischen Verbindungsvorrichtung am oberen Ende 28 des Futterrohrhängers 50 durch Einbringen von Druckmittel durch den Kanal 148. Fig. 14 zeigt das Lösen der hydraulischen Verbindungsvorrichtung vom Futterrohrhänger 50 durch Einbringen durch Druckmittel durch den Kanal 150 und Zurückziehen der Betäiigungsmuffe 146.

Die Anpassungsfähigkeit und vielseitige Verwendungsfähigkeit des Systems zeigt sich auch bei einer r> anderen Art von Verbindungsvorrichtung zur Verbindung mit dem oberen Ende 28 des Futterrohrhängers 50, bei der es sich um eine manuelle Aufsteckvorrichtung handelt, die auf den Fig. 16,17 und 18 dargestellt und in ihrer Gesamtheit mit 160 bezeichnet ist. Die Verbindung mit dem Hänger 50 geschieht bei dieser Vorrichtung durch eine geradlinige nach unten gerichtete Bewegung, während das Lösen durch eine Drehbewegung geschieht. Die Aufsteckverbindungsvorrichtung umfaßt einen Körper 162, ein mit einem Gewinde versehenes Betätigungsglied 164, welches gegebenenfalls über einen Scherbolzen 166 am Körper 162 befestigt sein und einen Zapfen 167 aufweisen kann, welcher eine Drehbewegung verhindert, sobald er in einer oben auf der Abdichtanordnung 110a befindlichen Nut 168 verkeilt. Ferner ist ein Verriegelungsring 172 vorgesehen, der sich zunächst in einer Ausnehmung 174, die von abgeschrägten Flächen 176 begrenzt ist, befindet. Der elastisehe Verriegelungsring 172 wird zunächst in der Ausnehmung 174 gehalten, bis sich der Körper 172 über « das obere Ende 28 des Futterrohrhängers 50 schiebt und der Ring 172 in die Nähe der in dem Futterrohrhänger 50 befindlichen Verriegelungsnut 30 gelangt und in diese eingreift. Eine nach oben gerichtete Bewegung des Körpers 162 bewegt die Muffenoberfläche i78 hinter bo dem Verriegelungsring 172 und verbindet so sicher die Aufsteckverbindungsvorrichtung 160 mit dem Futterrohrhänger 50. Für den Lösevorgang wird das Gewicht am Körper 162 weggenommen, so daß der Bolzen 167 in die auf der Abdichtanordnung 110a befindlichen Nut b5 168 eingreift. Eine Drehung des Körpers 162 nach rechts bewirkt ein Abscheren des Bolzens 166, wodurch sich der Körper 162 nach oben bewegen kann, wobei sich die

Muffcnoberfliiclie 178 nach oben hinter dem elastischen Verriegelungsring 172 weg- und dieser in eine /weite Ausnehmung 170 hineinbewegt. Die Verbindungsvorrichtung 160 befindet sich dann in der Fig. 17 gezeigten Stellung und kann im Zuge einer Längsbewegung vom Fiille'Tohrhünger 50 wegbewegt werden.

Hier/u 14 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Hängers für Futterrohre mit einem Bohrlochwerkzeug zum Einbringen des Hängers, welches mit einem rohrförmigen Teil von oben ei.ien rohrförmigen Körper des Hängers übergreift und mittels des rohrförmigen Teils lösbar mit dem rohrförmigen Körper des Hängers verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß im Übergreifteil (18, 51, 160) innen ein ausdehn- und zusammenziehbarer Verriegelungsring (36, 140, 172) axial verschieblich aufgenommen und das Übergreifteil unterhalb des Verriegelungsrings innen mit einer Zwischenhülse (32, 112, 164) verschraubt ist. welche in Verbindungsstellung den rohrförmigen Körper (28) übergreift und mit diesem drehfrei fixierbar ist. und daß der rohrförmige Körper außen mit einer Ringnut (30) versehen ist, in welche in Verbindungsstellung der Verriegelungsring (36,140,172) durch einen Anschlag (38, 146, 176) gedrückt ist. der oberhalb der Zwischenhülse innen am Übergreifteil angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (38,146,176) durch eine innen am Übergreifteil (18, 160) ausgebildete Abschrägung (38,176) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper (28) eine nach oben weise'do Schulter (114) aufweist, auf welcher eine Abdichteinheit (110, HOaJaufruhi.

4. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (146\durch einen Kolben (144) einer im Übergreifteil (Ib) angeordneten KoI- js ben-Zy!indereinheit(142,144) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten in den Zylinder (142) einmündende Druckmittelkanäle (148,150) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Übergreifteil ausgebildete Ausnehmung (174) zur Aufnahme des Vcrriegelungsrings (172) vorgesehen ist, und daß der in der Ausnehmung geführte Vcrricgelungsring nach Einlaufen in die Ringnut (30) durch nachfolgendes Hochziehen des Übcrgreiftcils mittels einer innen an diesem ausgebildeten Fläche (178) in der Ringnut (30) verriegelbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch I. wobei der Futterrohrhänger zur Anbringung an einem weiteren Rohr an seiner diesem Rohr zugekehrien Seite eine ringförmige Aussparung mit einer radialen Anschlagschulter an jedem der beiden Ränder der Aussparung, einen elastisch sich ausdehnenden und zu- v, rückziehenden, in der Aussparung angeordneten und in axialer Richtung zwischen den Anschlagschultern verschiebbaren Sperring und eine Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung des Rings in der vorgeschobenen Stellung aufweist, sowie eine t> <> Sperrnut in dem weiteren Rohr zur Aufnahme des vorgeschobenen und verriegelten Sperlings vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spcrrnut (54) an ihrem unteren Ende eine in Richtung auf den Futterrohrhanger (50) schräg nach oben verlaufende *s Spcrrschultcr (76) und die ringförmige Aussparung (60) ;in ihrem oberen Ende eine /um weiteren Rohr (14) und zur Außenseite des l^;iiiicrr< >hrhiiiigcrkorpers verlaufende Sperrschulter (78) aufweisen, und daß der Sperring (52) an seinem oberen Ende eine mit der am oberen Ende der Aussparung (60) befindlichen Sperrschulter (78) zusammenwirkende geneigte Fläche (70) und eine weitere geneigte Fläche (72) zum Zusammenwirken mit der Sperrschulter (75) der Sperrnut (54) aufweist

S. Verrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (526," aus einem oberen und einem unteren Teil besteht, und daß die Abscherhaltevorrichtung einen den oberen und den unteren Teil verbindenden Abscherbolzen (100) enthält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscherhaltevorrichtung durch einen dünnwandigen Abschnitt im Sperring (52c) gegeben ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6. dad'irch gekennzeichnet, daß die Abscherhaltevorrichtung einen in den Rücken des Sperrings (52a, 52b) hineinragenden Vorsprung aufweist, und daß sich der abscherbare Teil am Ende des Vorsprungs befindet

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Futterrohrhänger (16) und dem Übergreifteil eine Dichtung (44) vorgesehen ist

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abdichteinheit (44) und dem Übergreifteil eine drehbare Verbindung besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ÜbergreifteU eine Mitnehmerschräge (176) zur Mitnahme des Verriegelungsrings (140, 172) aufweist, und daß eine eine reine Längsbewegung durchführende Vorrichtung zur Bewegung der Mitnehmerschräge (176) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13. dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bewegung der Milnehmerschräge (176) eic" mit ihr verbundene Kolbcnzylindcranordnung(142,144,146) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Bewegung der Mitnehmerschräge (176) eine den Verriegelungsring (172) in der unverriegelten Stellung aufnehmende Ausnehmung (174) oberhalb der Mitnehmerschräge (176) aufweist, daß die Mitnehmerschräge (176) schräg nach unten und innen zum Futterrohrhänger (50) verläuft, wobei ein Nach-oben-Ziehcn der Mitnehmerschräge in Verbindung mit einem Nach-oben-Ziehen des Übcrgreifteils den in die Eingriffsnut (30) eingefahrenen Verriegelungsring in dieser verriegelt.