DE2510174A1

DE2510174A1 - Vorrichtung zur dichtung und verriegelung zwischen teilen eines bohrloches

Info

Publication number: DE2510174A1
Application number: DE19752510174
Authority: DE
Inventors: Samuel William Putch
Original assignee: PUTCH
Current assignee: PUTCH
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1975-03-08
Publication date: 1975-10-02
Also published as: JPS585355B2; GB1500936A; NO146999B; BR7501227A; FR2264171B1; CA1011649A; NL7502385A; FR2264171A1; JPS50123002A; NO750794L; NO146999C; DE2510174C2

Description

Samuel William Putch, 5727 Portal, Houston, Texas 77035 & Norman Allen Nelson, Apt. 169, 2422 West 18th Street, Houston, Texas

Vorrichtung zur Dichtung und Verriegelung zwischen Teilen eines Bohrloches

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung insbesondere zur Dichtung zwischen einem Bohrlochkopf und einem Futterrohraufhänger und zur Verriegelung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten rohrförmigen Teil eines Bohrlochs.

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Im allgemeinen wird zum Halten eines Futterrohrs in einem Bohrlochkopf ein kannelierter Futterrohraufhänger verwendet. Der Ringraum zwischen der Außenseite des kannelierten tutterrohraufhängers und der Innenseite des Bohrlochkopfes muß abgedichtet werden. Fs ist allgemein bekannt, hierfür eine elastische Quetschdichtung zu verwenden, die im Ringraum verblockt und durch Quetschen in Dichtstellung gebracht wird. Solche Dichtungen haben jedoch insofern Nachteile, als erst aus der Entfernung Gewinde in Eingriff gebracht werden müssen, wenn sie in Tätigkeit gesetzt werden sollen, was schwierig sein kann, wenn von einem schwimmenden Schiff aus gebohrt wird, oder als zur Entfernung der Dichtung eine Linksdrehung erforderlich ist, die bei einem Bohrstrang ein unerwünschter Vorgang ist.

Die Erfindung ist auf eine verbesserte Verriegelung.·*anordnung zur Befestigung einer Dichtungsanordnung oder anderer Bohrlochteile in oder auf mit Verriegelungsnuten versehenen Rohrstücken des Bohrlochs gerichtet. Die Erfindung ist fer-' ner auf Verbesserungen an einer Dichtungsanordnung gerichtet, die sich dadurch auszeichnen, daß (1) alle Vorgänge durch Drücken, Ziehen oder eine Rechtsdrehung durchgeführt werden können, daß (2) alle mit einer Linksdrehung verbundenen Vorgänge ausgeschaltet sind, daß (3) keine Gewinde sas der Entfernuno miteinander in Einariff gebracht oder voneinander gelöst v/erden müssen, daß (4) Teile durch t^.e Verbindung mit begrenztem Längsspiel aneinander befestigt werden

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können, wodurch die Möglichkeit ausgeschaltet ist, daß die einzelnen Teile der Anordnung aneinandergeraten, während sie eingesetzt oder rückgeholt wird, daß (5) die Dichtungsanordnung auf den Bohrlochkopf oder auf dem Futterrohraufhänger verriegelt werden kann, daß (6) die Dichtungsanordnung so ausgelegt ist, daß sich an ihr eine wirksame Druckprüfung der Dichtung durchführen läßt, ohne daß das Dichtungselement während der Prüfung durch das Einfahrwerkzeug unter Last gesetzt wird, und daß (7) die Betätigung der elastischen Dichtung durch eine gewindefreie kraftübertragende Verbindung, die ihr eine Drehung verleiht, durchgeführt wird.

Ein Ziel der Erfindung ist das Vorgehen einer Verriegelungsanordnung für den Einsatz in einem Bohrloch und zur Verriegelung eines Teils an einem zweiten, rohrförmigen Teil, welches eine Verriegelungsnut aufweist. Die Verriegelungsanordnung wird ausschließlich durch eine Längsbeweguna verriegelt oder gelöst, und zwar, indem eine Verriegelungsmuffe auf eine Verriegelungsklaue zu oder von ihr weg bewegt wird, wobei Verriegelungsflächen, beispielsweise in Form von gegen die Klaue wirkenden Keilflächen, zum Verriegeln der Klaue in der Nut vorgesehen sind. Das erste Teil und die Muffe sind relativ zueinander teleskopartig angeordnet, so daß eine Bewegung in Längsrichtung zum Einbringen und Lösen der Verriegelungsklaue möglich ist, jedoch rr.it einem begrenzten Längsspiel zwischen dem ersten Teil und der Muffe, damit ein Lösen des ersten Teils von der Muffe verhindert, aber gleichzeitig eine Drehung zwischen dem ersten Teil und der Muffe möglich ist.

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Ferner sieht die Erfindung eine zwischen einem Bohrlochkopf und einem Futterrohraufhänger, von denen einer von beiden eine Verriegelungsnut aufweist, wirkende Dichtungsanordnung vor. Die Dichtungsanordnung ist
mit der Verriegelungsanordnunq verbunden und weist ein
erstes Teil auf, welches bezüglich der Muffe teleskopartig angeordnet ist, und weist ferner eine crewindefreie
kraftübertragende Verbindung auf, über die dem ersten
Teil eine Drehbewegung übertragen werden kann, um so ein«» elastische Dichtung zusammenzudrücken, so daß auf diese
Weise also das Betätigen der Dichtung möglich ist, ohne
daß aus der Ferne Gewindegänge miteinander in Eingriff
gebracht werden müßten. Ein zweites Teil ist mit dem ersten Teil durch eine linksgängige Verbindung verbunden,
so daß eine Drehung nach rechts des ersten Teils die Dichtung zusammendrückt, ohne daß dabei irgendeine unerwünschte Linksdrehung des einfahrenden Stranges nötig wäre.

Eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel ist zwischen dem ersten Teil und der Muffe vorgesehen, damit das Setzen und Lösen der Verriege lungs anordnung möglich wird, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß sich die Dichtungsanordnung im Bohrloch lostrennt.

Weiter sieht die Erfindung eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel zwischen dem ersten Teil und der Mufie vor, welche eine Relativdrehung zwischen dem ersten Teil und der
Muffe unter Beibehaltung der Verriegelung erlaubt, und der Verriegelungs- und Dichtungsanordnung die Ausübung der ge-

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wünschten Funktionen gestattet.

Eines der Teile der Verriegelungsanordnung weist eine Schulter auf, die an der Unterseite der Verriegelungsklaue zur Anlage kommt und dabei einen Anschlag bildet, der die Druckkraft auf die elastische Dichtung vermittelt. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Dichtungsanordnung über eine Bewegung der Verriegelungsmuffe in Längsrichtung und ein Lösen der Verriegelungsklaue zurückgezogen und rückoeholt werden kann.

Des weiteren schafft die Erfindung eine Dichtunasanordnung in Kombination mit einer Verriegelungsanordnung, wobei die Dichtungsanordnung drei ganz bestimmte Teile umfaßt. Das erste Teil ist bezüglich der Muffe teleskopartig angeordnet und umfaßt gewindefreie Eingriffsmittel, über die ihm eine Drehbewegung mitgeteilt werden kann, und gleichzeitig ist zwischen ihm und der Muffe eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel vorgesehen, die eine Relativdrehung zwischen ihm und der Muffe gestattet. Entweder das erste oder das zweite der genannten drei Teile weist eine Schulter auf, die an der Unterseite der Verriegelungsklaue zur Anlage kommt, und gleichzeitig ist eine linksgängige Gewindeverbindung zwischen dem ersten und zweiten Teil vorgesehen, wobei eine Pechtsdrehung des ersten Teils das nicht zur Anlage kommende Teil nach unten bewegt und dnbei eine» elastische Dichtuna setzt. Zwischen dem dritten Teil und dem ersten oder dem zweiten Teil ist eine Verbindung mit begrenztem LMngsspiel vorgesehen.

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welche eine Drehung zum Setzen der Dichtung gestattet, jedoch ein Loslösen des dritten Teils verhindert, und ferner si:id Kittel zur Verbindung des dritten Teils mit dem zweiten Teil vorgesehen, die für das Sett en der Dichtung eine Relativbewegung in Längsrichtung zwischen beiden gestatten, aber eine Drehbewegung verhindert.

Darüber hinaus sieht die Frfindung auf dem dritten Teil eine nach unten weisende Schulter vor, mit der die Anordnung auf dem Futterrohraufhänger aufsitzt u^d eine nach oben weisende Schulter zur Aufnahme eines Prüfwerkzeucs, wodurch eine auf das Prüfwerkzeug ausaeübte, nach unten gerichtete Kraft auf den Aufhänger und nicht auf die Dichtung wirkt, so daß eine Belastung der elastischen Dichtung während Druckprüfungen verhindert ist. Ferner trS^t des dritte Teil eine zweite elastische Dichtung, die gegenüber dem Futterrohraufhänger wirkt.

Schließlich schafft die Frfinduncr eine Dichtungsanoronuna, die auf dem Futterrohraufh^Hnger abschließen kann, so daß, wenn aus irgendeinen Grund der Futterrohraufhänger nicht richtig auf seinen Sitz im Bohrlochkopf gelanat, der Ringraum immer noch 'sicher abgedichtet werden kann.

Weitere Merkmale der Erfinduna ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführuncrsbeisniele in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. Auf dieser ist

Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Bohrlochkopf, welcher zwei Fohrstränge, die innerhalb des Kopfes aufgehängt sine¹, und auf jedem der beiden Futterrohraufhänaer eine Dichtungsanordnung zeigt,

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Fig. 2 ein Längsschnitt durch einen Bohrlochkopf, welcher einen kannelierten Futterrohraufhänger zeigt, der mit einem Einfahrwerkzeug eingefahren wird,

Fig_w 3 eine geschnittene Teilansicht in vergrössertem Maßstab der Fig. 1, welche die zwei Dichtungsanordnungen in auf zwei Futterrohraufhängern in einem Bohrlochkopf verriegelter Stellung zeigt,

Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht in vergrössertem Maßstab, welche eine eingefahrene, aber noch unverriegelte und bezüglich der Dichtung JL'n ungesetzter Stellung befindliche Dichtungsanordnung zeigt,

Fig. 5.eine geschnittene Teilansicht in vergrössertem Maßstab ähnlich Fig. 4, welche die Dichtungsanordnung in an ihrem Platz verriegeltem und gesetztem Zustand während der Prüfung durch ein Einfahr- und Prüfwerkzeug zeigt,

Fig. 6 ein Längsschnitt durch eine an ihrem Platz verriegelte Dichtungsanordnung, während sie gerade geprüft wird,

Fig. 7 ein Längsschnitt, welcher die Dichtungsanordnung in unverriegelter Stellung zeigt, während sie gerade durch ein Rückholwerkzeug zurückgeholt wird,

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Fig. 8 eine Teilansicht der Fig, 7 in vergrösserfcem Maßstab, welche die Dichtungsanordnung in unverriegelter und nicht dichtender Stellung zeigt, während sie gerade zurückgeholt wird,

Fig. 3 ein Längsschnitt, welcher einen auf der Dichtungsanordnung angebrachten sog. Bowl-Protector zeigt,

Fig.tO eine geschnittene Teilansicht der Fig. 9 in vergrößertem Maßstab, welche den Bowl—-Protector in auf der Dichtungsanordnung verriegelter Stellung zeige,

Fig.11 eine isometrische Explosionsansieht der gewindefreien Verbindung, welche dazu dient, der Dichtungsanordnung eine Drehbewegung zu verleihen,

Fig.12 eine qeschnitte Teilansicht in vergrößertem MaBstab einer abgewandelten Ausführungsform der Dichtungsanordnung ,

Fig.13 eine geschnittene Teilansicht in vergrössertem Maßstob einer weiteren abgewandelten Äusführungsform der Dichtungsanordnung in verriegelter und gesetzter Stellung und

Fig.14 eine geschnittene Peilansicht in vergrössertem Maßstab nochmals einer anderen Ausführungsform der Dichtungsanordnung in verriegelter und gesetzter Stellung.

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Ein herkömmlicher Bohrlochkopf 10 - siehe hierzu insbesondere r.^.g. 2 - wird in einer Bohrung angebracht, ein Bohrmeißel (nicht gezeigt) durch.ά~η Bohrlochkopf 10 abgesenkt und ein Loch für ein Futterrohr gebohrt. Nach dem Bohren des Loches wird an einem herkömmlichen kannelierten Futterrohraufhänger 14 hängend vom Bohrlochkopf 10 her ein Futterrohr 12 mit Hilfe eines Einfahrwerkzeugs 16, das sich an einem Rohr 18 befindet, eingefahren. Das Futterrohr 12 wird auf herkömmliche Weise an seinem Platz einzementiert, indem Zement im Innerer des Rohrs 18 und des Futterrohrs 12 nach unten^ gepumpt wird und der unter dem Futterrohr 12 hindurch den Ringraum zwischen der Außenseite des Futterrohrs und der Ir/*enseite des Bohrlochkopfs 10 nach oben gehende Zement einen das Futterrohr ummantelnden Pfropfen bildet. Nach dem Einzementieren wird das Einfahrwerkzeug 16 durch eine Rechtsdrehung des Rohres 18 van Futterrohraufhänger 14 gelöst und entfernt.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die Anbringung einer Dichtungsanordnung 20, welche eine Verriegelungsanordnung mitumfaßt. Die Beschreibung der Verriegelungsanordnung erfolgt im folgenden zwar immer in Bezug auf die Verriegelung der Dichtungsanordnung 20, jedoch eignet sich die Verriegelungsanordnung, wie aus dem folgenden noch im einzelnen hervorgehen wird, ganz allgemein zur Verriegelung eines Teiles auf einem anderen rohrförmigen Teil, so daß ihre Verwendung keinesfalls darauf beschränkt ist, die Dichtungsanordnung 20 an ihrem Plat? zu halten und dort zu verriegeln.

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Die Dichtungsanordnung 20 dient, wie am besten in den Figuren 4, 5 und 6 zu sehen, zur Abdichtung des Ringraumes zwischen lern Bohrlochkopf 10 und dem Futterrohraufhänger 14, wozu sie in einer Verriegelungsnut 22, die sich entweder im Bohrlochkopf 10 oder im Futterrohraufhänger 14 befinden kann und auf der Zeichnung als im Bohrlochkopf 10 befindlich dargestellt ist, verriegelt wird. Die Dichtungsanordnung 20 wird in den Bohrlochkopf 10 mit Hilfe eines Einfahr- und Prüfwerkzeugs 24 eingefahren, welches ein von einem Gestängerohr 25 gehaltenes erstes Teil 26 und ein zweites Teil 28 umfaßt. Die Dichtungsanordnung 20 wird durch das Einfahr- und Prüfwerkzeug 24, wie am besten in den Fig. 4 und 11 zu sehen, über eine Anzahl von auf dem zweiten Teil 28 befindlichen Nasen gehalten, di~ gewindefrei mit J-förmigen, in einem ersten Teil 40 aer Dichtungsanordnung 20 befindlichen Schlitzen 32 nach Art eines Bajonettverschlusses zusammenwirken, wodurch die Verwendung einer Gewindeverbindung zwischen dem Werkzeug 24 und der Dichtungsanordnung 20 vermieden ist. Die Teile 26 und 28 sind in Längsrichtung miteinander durch eine Verbindung mit beschränktem Längsspiel verbunden, die aus einem ringförmigen Schlitz 34 auf Teil 28 und einem ringförmigen Schlitz 36 auf Teil 24 und einem Ring 3 8 besteht. Auf dem Teil 26 befinden sich femer Keile 42 und auf dem Teil 28 Keilnuten 44, die eine übertragung von Drehbewegungen zwischen beiden Teilenermöglichen Ferner weist das Teil 24 eine narli unten gerichtete Schulter 46 auf, duichdie, wie im folgenden noch im einzelnen beschrieben wird, eine Verriegeiungsiruffe 50 gesetzt werden kann. Es ist jedoch zu bemerken, daß das Werkzeug 24 so eingerichtet ist, daß die Dichtungsanordnung 20 über eine in Längsrichtung verlaufende Drückbewegung und eine rechtsgängige gewindefreie Drehbewegung betätiat v/erden kann,

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wodurch die Verwendung von Gewinden, die aus der Entfernung gelöst oder verbunden werden müßten, und damit eine links gängige Drehung der, Gestängerohrs 25 vermieden sind.

In Fig. 4 ist die Dichtungsanordnung 20 in Einfahrste?lung gezeigt, in der die Teile unverriegelt und die Dichtung noch nicht in Betrieb genommen ist. Die Dichtungsanordnung 2O umfaßt eine ringfederartig aufgebaute Verriegelungsklaue 48, welche sich mit der Verriegelungsnut 22 auf gleicher Höhe befindet, wenn die Dicii tungs anordnung 2O auf dem kannelierten Futterrohraufhänger 14 sitzt. Eine Verriegelungsmuffe 50 ist so angeordnet, daß sie sich über eine Beweoung in Längsrichtung hinter die Verriegelungsklaue 48 oder wieder zurück schieben kann, und weist eine nach unten gerichtete Schulter 52 auf, mit der sie, wie weiter unten im einzelnen beschrieben, am Rückholwerkzeug angreift, wenn sie nach oben bewegt v/erden soll. Die Schulter kann jedoch auch weggelassen und die Muffe mit Hilfe irgendwelcher geeigneter Mittel, wie beispielsweise einer Lanze, nach oben beweat werden. Die Muffe 50 umfaßt ferner eine nach oben weisende Schulter 54, die mit der auf dem Werkzeug 24 befindlichen Schulter 46 zusammenwirkt, wodurch die Muffe 50 nach unten hinter die Verrieaelungsklaue 48 bewegt wird. Dabei wird die Verriegeluncrsklaue 48 durch die mit der Fläche 56 keilförmige Ausbildung der Verriegelungsmuffe 50 in die Verriegelungsnut 22 getriebe.n.

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Zunächst sind die Verrieaelungsmuffe 50 und das erste Teil 40 über einen Scherbolzen 58, der die Verriegelunasmuffe 50 bis zur Betätiaung des Werkzeugs 24 in der zurückgezogenen Stellung hält, miteinander verbunden. Der Verriegelungsmechanismus weist zwischen der Verriegelungsmuffe 50 und dem ersten Teil 4O eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel, wie einen Ringschlitz 60 auf Teil 40, einen Ringschlitz 62 auf Muffe 50 und einen in den Ringschlitzen 60 und 62 angeordneten Ring 64 auf. Diese Längsspiel-Verbindung läßt ein Bewegen der Verriegelungsmuffe 50 in Verriegelungsstellung und ein Zurückziehen aus dieser Stellung zu, gestattet ferner die Übertragung einer Drehbewegung auf das erste Teil 40 und verhindert dennoch ein Lösen der Teile 50 und 40 voneinander, und gestattet schließlich ein Rückholen der Dichtungsanordnung, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird, einfach durch ein Ziehen an der Verrieaelungsmuffe 50 in Längsrichtung. Das erste Teil 40 ist teleskopartig bezüglich der Muffe 50 angeordnet, um so sowohl eine Dreh- als auch eine Längsbewegung zwischen beiden Teilen zu gestatten.

Die Dichtungsanordnung 20 enthält ein zweites Teil 70, welches über eine Linksgewindeverbindung 66 mit dem ersten Teil 40 verbunden ist. Das erste Teil 4o v/eist eine Anschlagschulter 68 auf, welche gegen die Unterseite der Verriegelungsklaue 4 8 zur Anlage kommt und so eine Längsbewegung nach oben des Teils 40 verhindert, wenn die Klaue 48 in der Nut 22 verriegelt ist. Eine Rechtsdrehung des

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Teils 40 bewegt das zweite Teil 70 nach unten und drückt eine elastische Dichtung 72 gegen den Bohrlochkopf 10. Ferner ist ein drittem Teil 80 vorgesehen, welches geeignete Mittel zur Verhinderung einer Drehung, wie beispielsweise einen Stift 74, aufweist, der durch eine Feder 76 nach unten in die Kannelierung des kannelierten Futterrohraufhängers 14 gedrückt wird, um so eine Drehung des zweiten Teils 70 zu verhindern, wenn das erste Teil 40 aedreht wird. Um eine Drehung des Teils 70 zu verhindern, sind Verbindun gsmitt&l zwischen dem dritten Teil 80 und dem zweiten Teil 70 vorgesehen, welche eine Längsbewegung zwischen diesen beiden Teilen zum Zusammendrücken der Dichtung 72 gestatten, jedoch eine Drehbewegung zwischen ihnen verhindern, wie ein am Teil 80 befestigter Stift 78, der mit einem im Teil 70 befindlichen Längsschlitz 82 in Eingriff steht. Bevorzugt ist ein Scherbolzen 84 zwischen dem ersten Teil 40 und dem dritten Teil 80 vorgesehen, um zunächst das dritte Teil 80 mit der Dichtungsanordnung 20 zu verbinden. Um es möglich.zu machen, daß die elastische Dichtung 72 durch eine Längsbewegung des Teils 70 bezüglich des Teils 80 ohne Entkopplung der beiden Teile gelöst und zurückgezogen wird, ist zwischen dem dritten Teil 80 und einem der Teile 40 und 70, auf der Zeichnung dem Teil 40, eine Verbindung mit beschränktem Spiel, wie eine Verbindung mit beschränktem Längsspiel in Form eines Schlitzes 86 in Teil 80, eines Schlitzes 88 in Teil 40 und eines Ringes 90 vorgesehen.

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Das dritte Teil 80 schafft ferner einen Dichtkontakt zu der ^berseite des kannelierten Futterrohraufhängers 14 durch eine Metall-auf-Metall-Didituncr 91 und/oder eine oder mehrere elastische Dichtungen 94 und 96, die am Futterrohraufhänger 14 angreifen.

Das Setzen der Dichtungsanordnung 20 entnimmt man am besten den Fig. 5 und 6, v/o gezeigt ist, wie die Dichtungsanordnung 20 am seinerseits am Gestängerohr 25 befestigten Einfahr- und Prüfwerkzeug 24 angebracht ist und auf dem kannelierten Futterrohraufhänger 14 abgesetzt wird.

Wenn dsr federvoraespannte Stift 74 nicht, wie geneigt, in die Kannelierung des kannelierten Futterrohraufhängers 14 zu liegen kommt, gleitet bei einer Drehung der Dichtungsanordnung 20 der Stift 74 auf der Oberseite der Kannelierung ab und schließlich in die Kannelieruna hinein. Das Absetzen des Werkzeugs 24 auf der Dichtunasanordnung 20 und eine Drehuna bewirken, daß die auf dem Werkzeug 24 befindliche Schulter 46 die Ve rriege lungsmuffe 5O unter Äbscherung des Bolzens 58 nach unten bewegt, wobei die Muffe 50 in Stellung hinter der Verriegelungsklaue 48 gelanat und die Verriegelung der Verriegelungsklaue 48 in der Verriegelungsnut 22 bewirkt. Gleichzeitig wird dem Werkzeug 24 eine Rechtsdrehung verliehen, wobei sich die Drehung vorn Teil 26 des Werkzeugs über die Keile 42 und Keilnuten 44 auf das Teil 28 des Werkzeugs und von hier über die Nasen 30 und die J-förmigen Schlitze 32 auf das erste Teil 40 überträgt. Dies richtet gleich-

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zeitig die Nasen 30 in den Schlitzen 32 so aus, daß eine Trennung des Werkzeugs 24 von der Dichtungsanordnung 20 möciich ist. Eine Drehung des Teils 40 schert den Bolzen 84 ab und schraubt das zweite Teil 70 nach unten, wobei die elastische Dichtung 72 zusammengedrückt und damit die Abdichtung des Ringraums zwischen dem Bohrlochkopf 10 und dem Futterrohraufhänaer 14, wie in Fig. 14 gezeigt, oder zwischen dem Bohrlochkopf 10 und dem dritten Teil 80, wie in Fig. 5 gezeigt, bewirkt wird.

Es ist zu beachten, daß das Teil.80 mit seiner Unterseite oben auf dem Futterrohraufhänger 14 sitzt, und daß an der Oberseite des Teils 80 eine Schulter 100 vorgesehen ist, auf der das Prüfwerkzeug 24 aufsitzt, so daß das Prüfwerkzeug die Dichtung während des Prüfens nicht belastet, was wesentlich ist, weil sonst das Meßergebnis hinsichtlich der Dichtkraft der Dichtung 72 verfälscht werden würde.

Zur Prüfung der Dichtung werden Preventer (nicht gezeigt) auf dem Gestängerohr 25, am besten zu sehen in Fig. 6, geschlossen und Druck durch eine Totpumpleitung in den Ringraum zwischen dem Bohrlochkopf und dem Gestängerohr und auf die Oberseite der Dichtunasanordnuna 20 gepumnt. Das Prüfwerkzeug 24 weist eine Dichtung 102 auf, die i^Tegentiber dem Futterrohr 12 dichtet. Wenn sich der Druck aufbaut und konstant bleibt, ist die Dichtung 72 in Ordnunc. Wenn das System Strömungsmittel aufnimmt und durch das Gestängerohr 25 nichts zurückkommt, dann leckt die Dichtung 72. Wenn Strömungsmittel im Inneren des Gestängerohrs 25

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nach oben kommt, dann ist entweder die Dichtung 29 zwischen den Werkzeugteilen 26 und 2 8 oder die Dichtung 102 undicht. Wenn die überprüfung der Dichtungsanordnung 20 zufriedenstellend verläuft, wird das Werkzeug 24 durch Ziehen aus den» Bohrloch entfernt.

Nach dem Prüfen - siehe Fig. 9 und 10 - wird ein Bowl-Protector 104 in den Bohrlochkopf 10 eingefahren, bevor der Bohrvorgang fortgesetzt wird. Der Bowl-Protector 104 kann mit dem gleichen Finfahrwerkzeug 24, wie es in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist, eingefahren werden. Der Bowl-Protector 104 wird abgesenkt, wie in den Fig. 9 und 10 gezeigt, bis er oben auf der Dich tunas an Ordnung 20 aufsitzt. Das Werkzeug 24 wird so lange nach rechts gedreht, bis ein bestimmter Drehwiderstand fühlbar wird, was sicherstellt, daß der Protector 104 an seinem Platz und verriegelt ist. Der Verriegelungsmechanismus ist, wie am besten in Fig. 10 zu sehen, ein Bolzen 106, der unter der Spannung einer Feder 108 steht, und, sobald der Bowl-Protector 104 die Oberseite des ersten Teils 4O berührt, nach außen gedrückt wird und in die J-förmigen Schlitze 32 springt, wo er an seinem Platz verriegelt wird. Nachdem der Protector 104 in Stellung gebracht ist, wird das Werkzeug 24 durch Hochnehmen gelöst, was möglich ist, weil ja zu diesem Zeitpunkt die Bajonettverbindung zwischen Protector 104 und Werkzeug 24 gelöst ist. Das Bohrloch ist nun für ein Fortsetzen der Bohrung fertig.

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Ein Bphriu.-ißel _wi_ra durch den Bowl-Protector 104 im Inneren des Futterrohrs 12 eingefahren, und das Loch auf die gewünschte Tiefe gebohrt. Nach dem Entfernen des Bohrmeißels aus dem Loch muß der Bowl-Protector 1O4 entfernt werden. Hierzu wird, wie im folgenden noch im einzelnen beschrieben, der Bowl-Protector 104 mit Hilfe eines am besten in den Fig. 7 und 8 zu sehenden Rückholwerkzeugs 110 für die Dichtungsanordnung zurückgeholt, indem einfach das Werkzeug auf dem Bowl-Protector 1ü4 abgesetzt und dieser unter Abscherung des Bolzens 106 herausgezogen wird. Nun können, wie am besten in den Fig. 1 und 3 zu sehen, ein zweiter kannelierter Futterrrhraufhänger 14 und eine zweite Dichtungsanordnung 120 nach demselben Verfahren, wie oben für den kannelierten Futterroh rauf hänger 14 und die Dichtungsanordnung 20 be-schrieben, eingesetzt werden.

Wenn es nötig ist, die Dichtungsanordnung 20 aus dem Bohrloch zu entfernen, wird, wie am besten in den Fig. 7 und 8 zu sehen, das Rückholwerkzeug 110 mit dem Gestängerohr 25 verbunden. Das Rückholwerkzeug 110 enthält einen elastischen Greif ring 112, welcher eine nach oben gerichtete Schulter 114 aufweist. Wenn das Werkzeug 110 oben auf der Dichtungsanordnung 20 abgesetzt wird, geht der elastische Greif ring 112 nach innen und läuft über die obere Schulter der Muffe 50, bis die Schulter 114 die nach unten weisende Schulter 52 mit einer Auswärtsbewegung des Greifrings 112 hintergreift. Die Dichtungsanordnung 20 kann dann durch ein direktes Ziehen in Längsrichtung nach oben zurückgeholt

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werden. Durch den nach oben gerichteten Zug des Werkzeugs 110 wird die Verriegelungsmuffe 50 au3 ihrer tStellung hinter der Verriegelungsklaue 48 herausgezogen, so daß sich die Klaue 48 elastisch aus der Verriegelungsnut 22 zurückziehen kann. Eine weitere Aufwärtsbewegung der Verriegelungsmuffe 50 nimmt die Verbindung mit begrenztem Längsspiel zwischen der Verriegelungsmuffe 50 und dem ersten Teil 40 nach oben, bis der Ring 38 die Oberseite des im Teil 40 befindlichen Ringschlitzes 36 berührt. Danach bewegt eine weitere Aufwärtsbewegung der Verriegelungsmuffe 50 das erste Teil 40 in Längsrichtung nach oben und dieses nimmt seinerseits das zweite Teil 70 mit, wodurch der Setzdruck auf die elastische Dichtung 72 weggenommen wird, so daß sich diese zurückziehen kann. Eine noch weitergehende Aufwärtsbewegung des ersten Teils 40 führt den Ring 90 in der Verbindung mit begrenztem Lenkspiel zwischen dem dritten Tsil 80 und dem ersten Teil 4O nach oben, bis er das dritte Teil 80 berührt und dieses mitnimmt. Auf diese Weise kann die Dichtungsanordnung 20 beim Zurückholen nicht durch Zufall in ihre Teile zerlegt oder abgekoppelt werden und läßt sich leicht durch einfaches Aufwärtsziehen der Verriegelungsmuffe 50, bei dem die Verriegelung gelöst und damit ein Zurückziehen der elastischen Dichtung 72 möglich wird, entfernen.

Was die in Fig. 3 gezeigte Dichtungsanordnung 120 betrifft, so ist bei ihr,die bei der Dichtungsanordnung 20 gezeigte Schulter 52 weggelassen, und die Verriegelungsmuffe kann

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dort durch Greifen ihrer Innenseite mit einem geeigneten Werkzeug, wie beispielsweise einer Lanze, zurückgezogen werden. Ferner fehlt bei der Dichtungsanordnung 120 die Keilfläche zwischen der Muffe und der Verriegelungsklaue, da die Verriegelungsklaue 150 nach außen federvorgespannt ist und sich die mit ihr zusammenwirkende Ve rriegelungs fläche 152 der Muffe nur hinter die Klaue. 150 legen muß, um sie an ihrem Platz zu verriegeln. Jedoch kann, falls es wünschenswert erscheint, ein federvorgespannter Scherbolzen 154 auf der Muffe vorhanden sein, der in eine Ausnehmung 156 im ersten Teil eingreift, um so die Muffe lösbar in Riegelstellung zu halten, wenn ζ ie hi'-i^er die Klaue 150 gesetzt ist.

Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen weitere Ausführungsformen, wobei mit Teilen der Fig. 1-11 übereinstimmende Teile gleiche Bezugsnummern wie dort, jedoch versehen mit den Indices a, b bzw. c,erhielten.

Gem. Fig. 12 ist die Verriegelungsnut 22a in der äußeren Umfangsflache des kannelierten Futterrohraufhängers 14a und nicht im Bohrlochkopf 10a angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß, wenn aus irgendeinem Grund der Futterrohraufhänger 14a nicht exakt auf seinem Sitz im Bohrlochkopf 10a sitzt, der Ringraum trotzdem abgedichtet werden kann, da die Verriegelungsklaue 48a in Ausrichtung auf die Nut 22a unabhängig davon kommen kann, ob der Futterrohraufhänger 14a richtig sitzt oder nicht. Bei dieser Ausführungs-

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form wird die Verriegelunasmuffe 50a durch eine Längsbewegung nach unten hinter die Verrieqelungsklaue 48a bewegt, wobei sie die Dichtungsanordnung 20a in Stellung verriegelt. Dem ersten Teil 40a wird eine Rechtsdrehung verliehen, und da das zweite Teil 70a an der Unterseite der Ve rriege lungs klaue 48a anliegt, wird das erste Teil 40a nach unten gedreht, wobei es die elastische Dichtung 72a zusammendrückt und damit setzt. Bei dieser Ausführungsform befindet sich die Verbindung mit begrenztem Längsspiel, die den Ring 90a umfaßt, zwischen dem dritten Teil 80a und dem ersten Teil 40a, während zwischen dem zweiten Teil 70a und dem dritten Teil 80a eine Keilverbinduna 122 vorgesehen ist, welche eine Relativbewegung in Längsrichtung zwischen den beiden Teilen zuläßt, jedoch eine Relativdrehung zwischen ihnen verhindert.

Gem. der Ausführungsform der Fig. 13 befindet sich die Verriegelungsnut 22b an der Außenseite des kannelierten Futterrohr aufhängers 14b, und diese Aus füh rungs form unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 12 im wesentlichen dadurch, daß das erste Teil 40b einen Anschlag unterhalb der Verriegelungsklaue 48b aufweist_? Die Arbeitsweise der Dichtungsanordnung 20b ist ν xe der um ähnlich der der vorangehenden Dichtungsanordnungen, die Verriegelungsmuffe 50b wird also wiederum nach unten bewegt, wo sie sich verriegelnd hinter die Verriegelungsklaue 48h legt und danach wird wiederum dem ersten Teil 40b eine

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Drehbewegung nach rechts verliehen, um das zweite Teil 70b nach unten zu bewegen, unc¹ die Dichtung 72b zu setzen.

Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Verriegelungsnut 22c sich in der inneren Umfangsfläche des Bohrlochkopfes 10c befindet. Auch bei dieser Ausführunasform dichtet die elastische Dichtung 72c über den ganzen Ringraum zwischen dem Bohrlochkopf 1Oc und de.n Futterrohraufhänger 14c, und das zweite Teil 70c weist einen unteren Abschnitt 124 auf, welcher die Funktionen des dritten Teils der vorangehenden Ausführun'/3formen wahrnimmt, nämlich in die Kannelierung des kannelierten Futterrohraufhängers einzuareifen und so für eine drehungsfreie Bewegung der Dichtung 72c zu sorgen. Der Abschnitt 124 ist hierbei mit dem zweiten Teil 70c über eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel verbunden, welche durch Bolzen 126 gegeben ist, deren Köpfe 128 sich in Senkbohrungen 13O erstrecken. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist wie bei den vorangehenden Ausführungsformen, die Verriegelungsmuffe 50c wird durch eine Längsbewegung nach unten hinter die Verriegelungsklaue 48c bewegt, uirt die Dichtungsanordnung 20c in der Verriegelungsnut 72c festzulegen. Hierauf wird eine Rechtsdrehung auf das erste Teil 40c aufgebracht, welches im Zuge seiner Drehung das zweite Teil 70c nach unten bewegt und dabei die elastische Dichtung 22c gegen den

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unteren Abschnitt 124 drückt. Auch hier kann die Dichtungsanordnung 20c allein durch einen nach oben gerichteten Längszug an der Verriegelungsmuffe 50c entfernt werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Dichtung insbesondere zwischen einem Bohrlochkopf und einem Futterrohraufhänger, von denen entweder der Bohrlochkopf oder der Futterrohraufhänger eine Verriegelungsnut aufweist, gekennzeichnet durch eine Verriegelungsklaue (48, 48a, 48b, 48c) zur Festlegung in der Verriegelunasnut (22, 22a, 22b, 22c), eine in Bohrlochlängsrichtung hinter die Verriegelungsklaue zur lösbaren Festlegung der Verriegelungsklaue in der Verriegelungsnut verschiebliche ^erriegelungsmuffe (50, 50a, 50b, 50c) mit einer gegen die Verriegelungsklaue wirkenden Fläche, ein bezüglich der Verriegelungsmuffe teleskopartig angeordnetes erstes Teil (40, 40a, 4Cf>, 40c) mit einer gewindefreien Fingriffseinrichtung zur übertragung einer Drehbewegung auf das erste Teil, eine Verbindung mit begrenzten¹ Längsspiel (60, 62, 64) zwischen dem ersten Teil und der Verriegelungsmuffe, welche eine Relativdrehung zwischen dem ersten Teil und der Verriegelungsmuffe erlaubt, ein zweites Teil (70, 70a, 70b, 70c), wobei entweder das erste Teil (40, 40b, 40c) oder das zweite Teil (70a) eine an der Unterseite der Verriegelungsklaue zur Anlage gelangende Schulter aufweist, eine an einen der Teile anschließende, gegen den Bohrlochkopf dichtende Dichtung (72, 72a, 72b, 72c) und eine Linksgewindeverbindung zwischen dem ersten und zweiter Teil, derart, daß eine Rechtsdrehung des ersten Teils das Setzen der Dichtung bewirkt.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein gegen die Unterseite der Dichtung (72,72a,72b) anliegendes drittes Teil (8O,80a,80b) und eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel (86, 88, 90) zwischen dem dritten Teil und dem ersten oder zweiten Teil, welche eine Drehbewegung zwischen dem dritten Teil (80,80a,80b) und dem ersten Teil (40) bzw. zweiten Teil (70b) gestattet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zweite, am dritten Teil (80) angebrachte und gegen der Futterrohraufhänger (14) wirkende Dichtung.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmuffe (50) eine nach oben weisende Schulter (54) für den Angriff eines Werkzeugs zur Mitnahme in Richtung auf die Verriegelungsklaue (48) aufweist, und daß eine Einrichtung (78, 82) zur Verbindung des zweiten Teils (70) und des dritten Teils (80) vorgesehen ist, welche zwischen den beiden Teilen eine Relativbewegung in Längsrichtung gestattet und eine Relativdrehung verhindert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Teil (80) eine nach unten weisende Schulter zur Auflage auf dem Putterrohraufhär.^er (14) und eine nach oben weisende Schulter zur Aufnahme eines Prüfwerkzeugs (24) aufweist.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprache 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (40, 40b) eine von unten an der Verriegelungsklaue (48, 48b) angreifende Schulter (68) auf v/eist, und daß die Dichtung (72, 72b) an der Unterseite des zweiten Teils (70, 70b) liegt»

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (70a) eine von unten an der Verriegelungsklaue (48a) angreifende Schulter aufweist, und daß die Dichtung (72a) an der Unterseite des ersten Teils (40a) liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsnut (22a) in der Außenseite des Futterrohraufhängers (14a) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsruffe (50) eine nach unten weisende Schulter (52) zum hochziehenden Angreifen eines Werkzeugs aufweist.

10. In einem Bohrloch verwendbare Verriegelungsvorrichtung zur Verriegelung eines ersten Teils an einem zweiten rohrförmigen Teil mit feiner Verriegelungsnut , gekennzeichnet durch eine Verriegelungsklauo am ersten Teil, eine in Längsrichtung hinter die Verriegelungsklaue zur lösbaren Festlegung der Verriegelungsklaue in der Verriegelungsnut verschieb liehe Verriegelungsmuffe nit einer gegen die Verriegelungsklaue wirkenden Fläche, wobei das erste Teil und die Verriegelungsmuffe eine relative Längsbewegung gestattend teleskopartig, zueinander angeordnet sind, und- eine Verbindung mit begrenztem Längsspiel zwischen dem ersten Teil und der Verriegelungsmuffe, welche eine Relativbewegung in Längsrichtung bei gleichzeitiger Verhinderung einer Trennung zwischen dem ersten Teil und der Verriegelungsmuffe gestattet.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung mit begrenztem Längsspiel eine Drehbewegung zwischen dem ersten Teil und der Verriegelungsmuffe gestattend ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 gekennzeichnet durch ein zweites Teil, eine Gewindeverbindung zwischen dem ersten und zweiten Teil und eine zur Anlage an die Unterseite der Verriegelungsklaue gelangende Schulter am ersten oder zweiten Teil.

28. Februar 19 75/959d

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