DE2841724A1

DE2841724A1 - Ventilgeraet zur verwendung in einer oelbohrung

Info

Publication number: DE2841724A1
Application number: DE19782841724
Authority: DE
Inventors: Burchus Quinton Barrington
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1979-05-03
Also published as: DE2841724C2; JPS54145303A; NO157113C; BR7806404A; IT1099932B; NL189727C; GB2006855B; AU518348B2; NO783619L; NO157113B; AU3911078A; NL7809974A; IT7828880A0; CA1086220A; ES480168A1; GB2006855A; US4109724A; DK476678A; JPS5734439B2; ES473773A1

Description

PATENTANWÄLTE DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE · Dipl-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH 41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG 2841724

Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung Halliburton Company, Duncan Oklahoma, USA

Ventilgerät zur Verwendung in einer Ölbohrung

Die Erfindung betrifft ein Ventilgerät zur Verwendung in einer Ölbohrung, welche Druck- und Temperaturgradienten von der Oberfläche zu einer von dem Bohrloch angeschnittenen Formation aufweist, enthaltend: ein Gehäuse mit einer zentralen Längsbohrung und einer Antriebsöffnung in seiner Wandung, eine Antriebshülsenanordnung, die in der zentralen Längsbohrung sitzt und in dem Gehäuse so geführt ist, daß zwischen dem Gehäuse und der Antriebshülsenanordnung eine abgedichtete Kammer gebildet wird, einen Antriebskolben an der Antriebshülsenanordnung, welcher die Kammer in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilt, von denen die erste Teilkammer mit einem als Feder wirkenden kompressiblen Druckmittel gefüllt ist und die andere Teilkammer über die Antriebsöffnung von dem Druck im Ringraum zwischen Bohrlochwandung und Gehäuse beaufschlagt ist, und Ventilbetätigungsmittel, welche mit der Antriebskolbenanordnung in Antriebsverbindung stehen und durch welche ein Ventil in der Ölbohrung in Abhängigkeit von Druckänderungen im Ringraum nach Absenken des Ventilgeräts in das Bohrloch betätigbar ist.

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Beim Niederbringen einer Ölbohrung wird das Bohrloch mit einer Flüssigkeit gefüllt, die als Bohrschlamm bezeichnet wird. Ein Zweck dieses BohrSchlammes besteht darin, in einer angeschnittenen Formation alle Flüssigkeiten zurückzuhalten, die sich dort befinden können. Um diese Formationsflüssigkeiten zurückzuhalten, ist der Bohrschlamm durch verschiedene Zusätze so schwer gemacht, daß der hydrostatische Druck des Bohrschlammes in der Tiefe der Formation ausreicht, um die Formationsflüssigkeit innerhalb der Formation zu halten und einen Austritt dieser Formationsflüssigkeit in das Bohrloch zu verhindern.

Wenn die Produktionsmöglichkeiten der Formation untersucht werden sollen, wird ein Prüfstrang in das Bohrloch bis zur Tiefe der Formation abgesenkt, und die Formationsflüssigkeit wird in den Prüfstrang in einem gesteuerten Prüfprogramm eingelassen. Im inneren des Prüfstranges wird beim Absenken in das Bohrloch ein geringerer Druck aufrechterhalten. Das geschieht üblicherweise dadurch, daß ein Ventil in der Nähe des unteren Endes des Prüfstranges geschlossen gehalten wird. Wenn die Prüftiefe erreicht ist, wird ein Packer gesezt, um das Bohrloch abzudichten und somit die Formation gegenüber dem hydrostatischen Druck des Bohrschlammes im Ringraum der Bohrung abzuschließen.

Das Ventil am unteren Ende des Prüfstranges wird dann geöffnet, und die Formationsflüssigkeit, die frei von Gegendruck des Bohrschlammes ist, kann in das Innere des Prüfstranges fließen.

Das Prüfprogramm enthält Perioden, in denen die Formationsflüssigkeit fließt, und Perioden, in denen die Formation abgeschlossen ist. Während des gesamten Programms werden Druckaufzeichnungen vorgenommen, die später analysiert werden, um die Produktionsmöglichkeiten der Formation zu bestimmen. Gegegebenenfalls kann eine Probe der Formationsflüssigkeit in einer geeigneten Probenkammer aufgefangen werden. Am Ende des Prüfprogramms wird ein Zirkulationsventil in dem Prüfstrang

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geöffnet, welches eine Verbindung zwischen dem Inneren des Prüfstranges und dem Ringraum zwischen Prüfstrang und Bohrlochwandung herstellt. Formationsflüssigkeit, die in den Prüfstrang eingetreten ist, wird herausgespült. Der Packer wird gelöst, und der Prüfstrang wird herausgezogen.

Es ist bekannt, daß Prüfventil durch den Ringraumdruck zu öffnen und zu schließen (US-PS 3 364 415 und US-PS 3 856 085). Das ist insbesondere bei Bohrungen vor der Küste vorteilhaft, wo es aus Gründen der Sicherheit und des Umweltschutzes wünschenswert ist, die Äusblas-Preventer in größtmöglichem Maße während der Hauptteile der Untersuchung geschlossen zu halten.

Es ist bekannt, daß Zirkulationsventil, das oberhalb des Prüfventils in den Prüfstrang eingebaut ist, ebenfalls über den Ringraumdruck zu steuern. Das geschieht bei einer bekannten Anordnung (US-PS 3 850 250) in der Weise, daß das Zirkulationsventil nach einer vorgegebenen Anzahl von öffnungs- und Schließvorgängen des Prüfventils öffnet, d.h. nachdem der Ringraumdruck einer vorgegebenen Anzahl von Erhöhungs- und Wiederabsenkvorgängen unterworfen wurde. Der Ringraumdruck wirkt dabei auf einen Kolben und komprimiert ein inertes Gas in dem Gerät, welches als Rückstellfeder wirkt. Das öffnen des Zirkulationsventils geschieht in der Weise, daß bei jeder Druckerhöhung- und Entlastung das Ventil einen Schritt auf die Offenstellung hinbewegt und bei Erreichen einer vorgegebenen Stellung durch den Ringraumdruck schlagartig in die volle Offenstellung verschoben wird. (DE-AS 2 404 828).

Bei Verwendung eines Gases als Rückstellfeder muß der Druck des Gases genai} an die im Bereich der zu untersuchenden Formation zu erwartenden Druck- und Temperaturverhältnisse angepaßt werden. Es ist aus diesem Grunde bekannt, daß als Rückstellfeder wirkende Gasvolumen während des Absenken des Rohrstranges über einen Kanal mit einem dem Ringraumdruck entsprechenden Druck vorzuspannen. Dieser Kanal wird durch ein Ventil nach

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Absenken des Prüfstranges in die Arbeitsstellung abgesperrt. Dadurch hat das Gasvolumen einen Druck, der dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit im Ringraum entspricht. Bei einer Erhöhung des Ringraumdruckes wirkt sofort eine resultierende Kraft auf den Kolben, welche daß öffnen des Prüfventils bewirkt. Diese Anordnung erfordert jedoch die zusätzliche Steuerung eines weitere Ventils, welches den Kanal beherrscht, über den die Vorspannung des Gasvolumens mit dem hydrostatischen Ringraumdruck erfolgt. Das bringt eine zusätzliche mechanische Komplikation mit sich.

Der Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, ein Ventilgerät der eingangs definierten Art so auszubilden, daß ohne zusätzliche äußere Steuervorgänge eine Anpassung der von dem kompressiblen Druckmittel gebildeten Feder an die Druck- und Temperaturverhältnisse im Bereich der Formation erfolgt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die erste Teilkammer mit einer kompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist, wobei das Volumen dieser Flüssigkeit beim Absenken des Ventilgerätes in das Bohrloch mit den Druck- und Temperaturgradienten veränderlich ist, und daß zwischen dem Gehäuse und der Antriebshülsenanordnung Ausgleichsmittel vorgesehen sind, welche eine Volumenänderung der kompressiblen Flüssigkeit beim Absenken des Ventilgeräts in das Bohrloch ermöglichen.

Vorzugsweise wird als kompressible Flüssigkeit Siliconöl verwendet. Diese kompressible Flüssigkeit kann ihr Volumen ändern, wenn das Ventilgerät in das Bohrloch abgesenkt wird. Sie ist jedoch vollständig druckausgeglichen, derart, daß keine Druckdifferenz zwischen der die Flüssigkeitsfeder bildenden Teilkammer des Ventilgeräts und dem Ringraumdruck in dem Ringraum außerhalb des rohrförmigen Gehäuses existiert. Wenn einmal die Prüftiefe erreicht ist, kann der Druck der Flüssigkeit im Ringraum zusätzlich erhöht werden, um die

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kompressible Flüssigkeit in der die Flüssigkeitfeder bildenden Kammer des Ventilgeräts zu komprimieren. Die Druckerhöhung bewirkt eine Kompression der kompressiblen Flüssigkeit und erzeugt einen Betätigungshub der auf die Ventilbetätigungsmittel übertragen werden kann. Wenn der Ringraum wieder druckentlastet wird, dehnt sich die kompressible Flüssigkeit wieder aus, so daß eine Rückstell-Federkraft auf die Ventilbetätigungsmittel ausgeübt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der ünteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehen an zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt

einer Bohrinsel mit einem im Meer liegenden Bohrloch und einer Einrichtung zum Prüfen einer Formation.

Fig. 2 ist ein Diagramm und zeigt als Abszisse den volumetrisehen Faktor von Siliconöl von 20 Centistokes und längs der Ordinate die Drücke den Schritten von 68 bar (1000 PSIG). Eine Kurvenschar zeigt das Volumen von Siliconöl bei den angegebenen Drücken und Temperaturen. Es sind auch Linien vorgesehen, welche das Volumen von Siliconöl bei verschiedenen Drücken und Temperaturen zeigt, denen das Siliconöl in einem Bohrloch unterworfen ist, das die angegebenen Temperaturgradienten zeigt und die ebenso angegebenen Bohrschlammgewichte enthält.

Fig. 3a bis 3d zeigen zusammengesetzt längs der Linien

a-a bis c-c ein Ventilgerät nach der Erfindung.

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Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Gesperres, welches sowohl eine Ausdehnung als auch eine Zusammenziehung der kompressiblen Flüssigkeit beim Absenken und Herausziehen des Ventilgeräts gestattet.

Fig. 1 zeigt eine typische Anordnung zur Durchführung einer Formationsuntersuchung vor der Küste. Eine solche Anordnung enthält eine Bohrinsel 1, die über einer unter Wasser liegenden Arbeitsstelle 2 stationiert ist. Die Ölbohrung enthält ein Bohrloch 3, welches üblicherweise mit einem Verrohrungsstrang.4 ausgekleidet ist und sich von der Arbeitsstelle 2 zu einer Formation 5 erstreckt. Der Verrohrungsstrang 4 weist eine Mehrzahl von Durchbrechungen an seinem unteren Ende auf, welche eine Verbindung zwischen der Formation und dem Inneren 6 des Bohrlochs herstellt.

An der unter Wasser liegenden Arbeitsstelle ist der Bohrlochkopf 7 angeordnet, welcher Ausblas-Preventer enthält. Eine Seeleitung 8 erstreckt sich von dem Bohrlochkopf zu der schwimmenden Bohrinsel. Die schwimmende Bohrinsel enthält ein Arbeitsdeck 9, welches einen Bohrturm 12 trägt. Der Bohrturm trägt ein Hebezeug 11. Am oberen Ende der Seeleitung 8 ist ein Bohrungskopfverschluß 13 vorgesehen. Der Bohrungskopfverschluß 13 gestattet daß Absenken des Prüfstranges 10 in die Seeleitung 8 und in das Bohrloch 3 mittels des Hebezeugs 11.

Es ist eine Zufuhrleitung 14 vorgesehen, die sich an einer Hydraulikpumpe 15 auf dem Deck 9 der Bohrinsel 1 zu dem Bohrlochkppf 7 erstreckt und in einem Punkt unterhalb der Ausblas-Preventer mündet. Über die Hydraulikpumpe 15 und die Zufuhrleitung 11 kann der den Prüfstrang 10 umgebende Ringraum 16 unter Druck gesetzt werden.

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Der Prüfstrang weist einen oberen Strangabschnitt 17 auf, der sich von der Bohrinsel 1 zu dem Bohrlochkopf 7 erstreckt. Am Ende des oberen Strangabschnitts 17 ist ein Prüfbaum 18 angeordnet, der auf dem Bohrlochkopf 7 aufsitzt und so den unteren Teil des Prüfstranges hält. Der untere Teil des Prüfstranges erstreckt sich von dem Prüfbaum 18 zur Formation 5. Ein Packer 27 schließt die Formation 5 gegen Flüssigkeiten in dem Ringraum 16 ab. Am unteren Ende des Prüfstranges ist ein durchbrochenes Endstück 28 vorgesehen, welches eine Druckmittelverbindung zwischen der Formation 9 und dem Inneren des rohrförmigen Prüfstranges 10 gestattet.

Der untere Teil des Prüfstranges 10 enthält weiter einen Zwischenabschnitt 19 und eine drehmomentübertragende, druck- und volumenausgeglichene Gleitverbindung 20. Ein Zwischenabschnitt 21 dient dazu, ein Gewicht zum Setzen des Packers auf den Packer 22 am unteren Ende des Prüfstranges aufzubringen.

Ein nach der Erfindung ausgebildetes Zirkulationsventil ist in der Nähe des Endes des Prüfstranges 10 angeordnet. Ebenfalls in der Nähe des unteren Endes des Prüfstranges 10 unterhalb des Zirkulationsventils 22 sitzt ein Prüfventil 25, welches vorzugsweise nach Art der US-PS 3 56 085 ausgebildet ist. Wie Später noch beschrieben werden wird, öffnet jede Druckbeaufschlagung des Ringraumes 10 das Prüfventil 26 und bewegt das Zirkulationsventil 22 einen Schritt weiter zur Offenstellung hin. '

Das Zirkulationsventil 22 kann so konstruiert sein, daß es zum öffnen einige wenige Schritte mehr erfordert, als in dem Prüfprogramm vorgesehen sind. Am Ende des Prüfprogramms wird auf den Ringraum 16 ein höherer Druck gegeben, um das Prüfventil 25 zu schließen und zu verriegeln, wie in der US-PS 3 856 085 beschrieben ist. Es können dann weitere Druckerhöhungen und- Entlastungen auf den Ringraum 16 gegeben werden, um das nachstehend beschriebene Zirkulationsventil 22 zu öffnen.

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Unterhalb des Prüfventils 25 ist ein Druckschreiber 26 angeordnet. Der Druckschreiber 26 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er einen voll öffnenden Durchgang durch die Mitte des Druckschreiber freigibt und so einen vollständig geöffneten Kanal längs der gesamten Länge des Prüfstranges schafft.

Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Volumen und Siliconöl und dem Druck und der Temperatur des Öls. Das Diagramm von Fig. 2 bezieht sich auf Siliconöl mit einer kinetischen Viskusität von 20 Centistokes. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, zeigt die Abszisse den volumetrischen Vaktor des Siliconöls, während die Ordinate, den Druck in Schritten von jeweils 68 bar (1000 PSIG) zeigt, der auf das Öl ausgeübt wird. Die Kurvenschar 200 bis 206 zeigt das Volumen des Siliconöls bei verschiedenen konstanten Temperaturen.

Weiterhin sind in dem Diagramm von Fig. 2 Kurven 210 bis 213 gezeigt, welche das absolute Volumen von Siliconöl mit 20 Centistokes bei Bohrlöchern zeigt, die verschiedene Temperaturgradienten besitzen und mit einem Bohrschlamm mit einer Dichte von 1,2 kg/1 (10 Pfund pro Gallone) gefüllt sind. In ähnlicher Weise zeigen die Kurven 215 bis 218 das Volumen des Siliconöls für Bohrlöcher mit verschiedenen Temperaturgradienten, die mit einem Bohrschlamm mit einer Dichte von 1,9 kg pro/1 (16 Pfund pro Gallone) gefüllt sind.

Man sieht, daß sich das 20 Centistokes-Siliconöl ausdehnt, wenn sich der Druck und die Temperatur mit der Tiefe im Bohrloch erhöht, wenn ein Gerät, welches das Siliconöl enthält, in ein Bohrloch abgesenkt wird, das einen Temperaturgradienten von 1,8° pro 100 m (1° F pro 100 Fuß) oder höher besitzt. Das gilt für die leichteren Bohrschlämme, wie sie durch die Linie 211 dargestellt sind und auch für schwereren Bohrschlamm, wie er durch die Linie 216 dargestellt ist.

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Fig. 2 wurde entwickelt aus den theoretischen Werten der Elastizitätsmodul von 20 Centistokes-Siliconöl unter einem Anfangsdruck von einer Anfangstemperatur von 0 bar bzw. 25°C aus der Veröffentlichung "A Correlation of Bulk Moduli and P-V-T Data for Silicon Fluids at Pressures up to 500,000 PSIG" by-John A. Tichy and Ward 0. Winer, ASLE Transactions 11, 333-344 (1968). Diese Werte für die Linie 200,201 und 202 wurden durch experimentelle Daten bis zu etwa 700 bar (11000 PSIG) erhärtet. Die Linien 210 bis 213 und die Linien 215 bis 218 wurden aufgezeichnet unter Verwendung der theoretischen Elastizitätsmoduln von 20 Centistokes-Siliconöl für die verschiedenen angegebenen Temperaturgradienten. Bohrschlamm von 10 Pfund pro Gallone Dichte wurde gewählt als ungefähr die leichteste Bohrflüssigkeit, die in der Industrie verwendet wird, und Bohrschlamm von 16 Pfund pro Gallone wurde gewählt als ungefähr die schwerste Bohrflüssigkeit, die gegenwärtig in Gebrauch ist.

Die Figuren 3a bis 3d zeigen einen Schnitt nur auf der rechten Seite einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Zirkulationsventil 22 hat eine offene Bohrung

40, welche mit der offenen Innenbohrung des Prüfstranges 10 oberhalb und unterhalb des Zirkulationsventil 22 in Verbindung steht. Das Zirkulationsventil 22 enthält eine äußere Gehäuseanordnung bestehend aus einem oberen Gehäuseverbindungsstück

41, einem Antriebsabschnitt-Gehäuse 42 mit einer Antriebsöffnung 43, einem Zwischengehäuse 44, einem Gesperreabschnitt-Gehäuse 45, einem Zirkulationsventil-Gehäuse 46 mit einer Zir-' kulationsöffnung 47 und ein unteres Gehäuseverbindungsstück 48.

Das Gehäuseverbindungsstück 41 wird als das obere Ende des Zirkulationsventils 22 angesehen, und das Gehäuseverbindungsstück 48 wird als das untere Ende betrachtet. Das Zirkulationsventil 22 könnte jedoch ohne Beeinträchtigung einer Wirkungsweise umgedreht werden.

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In der offenen Bohrung der äußeren Gehäuseanordnung ist ein rohrförmiger Innenteil gleitbeweglich angeordnet, der aus einer Antriebshülse 50 besteht, auf welcher ein Antriebskolben 51 sitzt. Der Antriebskolben 51 bewegt sich in einem Ringraum hin und zurück, der zwischen der Antriebshülse und dem Antriebsabschnitt-Gehäuse 42 durch einen verdickten Teil 53 des Antriebsabschnitt-Gehäuse 42 gebildet ist. In dem Antriebskolben 53 sind Dichtungen 116 vorgesehen, um einen Austritt von Flüssigkeit an dem Antriebskolben 51 vorbei zu verhindern.

Durch Dichtungen 111, die zwischen einem Teil des Zwischengehäuse 44 und der Antriebshülse 50 vorgesehen sind, wird eine Differenzfläche gebildet. Die Dichtungen 110 und 111 sorgen dafür, daß Bohrschlamm, welcher in die Kammer 54 durch die Antriebsöffnung 43, auf einer Seite den Antriebskolben 51 beaufschlagt und die Antriebshülse 55 bei Änderungen des hydraulischen Druckes der Flüssigkeit im Ringraum 16 bewegt.

Auf der anderen Seite des Antriebskolbens 51 liegt eine Kammer 52 zwischen der Antriebshülse 40 und dem Antriebsabschnitt-Gehäuse 42, wie in Fig. 3a dargestellt. Diese Kammer ist mit Siliconöl gefüllt, welches in der Kammer 52 durch die Dichtungen 110 in der Antriebshülse 51 und durch Dichtungen zwischen dem oberen Gehäuseverbindungsstück 41 und der Antriebshülse 50 gehalten wird, wie in Fig. 3a dargestellt ist. Wenn somit der Druck in dem Ringraum 16 erhöht wird, um den Antriebskolben 51 und die damit verbundene Antriebshülse 50 und auf das Siliconöl hinzubewegen, dann wird das in der Kammer enthaltene Siliconöl komprimiert. Wenn umgekehrt das Volumen des Siliconöls in der Kammer 52 sich ausdehnt, dann werden der Antriebskolben 51 und die damit verbundene Antriebshülse 50 in Richtung auf die Antriebsöffnung 43 hinbewegt.

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Ein gezahnter Abschnitt 55 der Antriebshülse 50 ist mit einer Zughülse 60 verbunden, wie in Fig. 3b dargestellt ist. Die Zughülse 60 ist über ein Gesperre 131 mit einer Gesperrehülse 61 verbunden. Das Gesperre 131 wird unten beschrieben. Die Gesperrehülse 60 ist auch mit einem Gesperre 132 verbunden, das ebenfalls unten beschrieben wird.

Die Gesperrehülse 61 enthält einen hydraulischen Durchgang 65, wie in Fig. 3d dargestellt ist, um eine hydrostatische Sperre zu verhindern, wenn das Zirkulationsventil· aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird.

Mit der Gesperrehülse 61 ist eine Schieberhülse 66 verbunden, welche wahlweise die Zirkuiationsöffnung in der Schließstellung abschließt oder die Zirkuiationsöffnung 47 in der Offenstellung freigibt. Diese Schieberhülse 66 ist zwischen dem Zirkulationsventii-Gehäuse 46 und einem Ansatz 67 des unteren Gehäuseverbindungsstücks 48 angeordnet, wie in Fig. 3d gezeigt ist. In dem Ansatz 67 des Gehäuseverbindungsstücks ist ein Durchgang vorgesehen, um eine hydrostatische Sperre zu verhindern, wenn die Schieberhülse 66 aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegt wird, und um eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf die Schieberhülse 66 zu erzeugen, wenn die Zirkulationsöffnung 47 das erste Mal freigegeben wird. Die Zirkulationsöffnung 47 ist in der Schließstellung durch eine obere Dichtung 70 und eine untere Dichtung 71 in der Schieberhülse abgedichtet .·

In den Zirkulationsventil-Gehäuse 46 ist ein erweiterter Abschnitt 119 vorgesehen, derart, daß nach einer gewissen vorgegebenen Aufwärtsbewegung der Schieberhülse 66 die Dichtungen in den erweiterten Abschnitt 119 eintreten. Dadurch kann der Ringraumdruck über die Zirkulationsöffnung 47 und um die Dichtung 71 herum auf das freie Ende der Schieberhülse 66 wirken. Zwischen dem Ansatz 67 und der Schieberhülse 66 sind, wie in Fig. 3d dargestellt ist, Dichtungen 120 vorgesehen. Wenn

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sich daher die Schieberhülse 66 um eine vorgegebene Strecke zu der Offenstellung hinbewegt, werden die Dichtungen 71 unwirksam, und der Ringraumdruck, der durch die Zirkulationsöffnung 47 und um die Dichtungen 71 herum wirkt, erzeugt eine öffnende Kraft auf die Unterseite der Schieberhülse 66 zwischen den Dichtungen 120 und 70. Diese in Öffnungsrichtung wirkende Kraft bewirkt, daß die Schieberhülse sich in die Offenstellung bewegt, sobald die Dichtungen 71 sich um die erwähnte vorgegebene Strecke bewegt haben. Ein Haltegesperre 132 verhindert ein Wiederschließen durch die Schieberhülse 66, nachdem diese in die Offenstellung bewegt worden ist.

In Fig. 3d ist auch ein erweiterter Abschnitt 122 dargestellt. Die Abstände sind so gewählt, daß sichergestellt ist, daß sich die Dichtung 71 in den erweiterten Abschnitt 119 bewegt hat und eine Kraft in Öffnungsrichtung erzeugt wird, bevor die Dichtung 70 in den erweiterten Abschnitt 122 eintritt. Dieser Abstand stellt sicher, daß ein anfänglicher Öffnungsimpuls hergestellt wird, bevor durch den erweiterten Abschnitt 122 ein Zirkulations pfad um die Dichtungen 70 herum hergestellt wird. Der Zweck des erweiterten Abschnittes 122 ist die Verminderung der Reibung zwischen der Dichtung 70 und dem Gehäuseabschnitt 46, so daß sich die Schieberhülse 66 ungehindert durch solche Reibung in die Offenstellung bewegen kann.

Das in den Figuren 3a bis 3d dargestellte Zirkulationsventil enthält drei Gesperre, nämlich ein hin- und hergehendes Gesperre 130, ein Zuggesperre 131 und ein Haltegesperre 132. Die Konstruktion dieser Gesperre sind bei Zirkulationsventilen zum Prüfen von Ölbohrungen bekannt, beispielsweise durch die US-PS 3 850 250.

Das hin- und hergehende Gesperre 130 gestattet eine Ausdehnung des Siliconöls in der Kammer 52 und ermöglicht gleichzeitig die schrittweise Zugbewegung der Zughülse 60. Das hin- und hergehende Gesperre 130 enthält Verbindungsstücke 81 und 82, die zwischen der Gesperrehülse 87 und dem Zwischengehäuse 45

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angeordnet sind und eine hin- und hergehende Bewegung zwischen den zwei Verbindungsstücken 81 und 82 gestatten. Das Verbindungsstück 81 ist mit dem Zwischengehäuse 44 durch eine Verschraubung 80 verbunden. Mit dem Verbindungsstück 82 ist eine Gesperrehülse 83 verbunden, die Fenster aufweist, in welchen Gesperreblöcke 84 sitzen. Diese Gesperreblöcke sind durch Wendelfedern 85 nach innen vorbelastet, wie in Fig. 3b dargestellt ist. Die Gesperreblöcke sind durch Haltestifte 86 in den Fenstern in der Gesperrehülse 83 gehalten.

Die Gesperreblöcke 84 und der Abschnitt 55 der Antriebshülse weisen miteinander in Eingriff stehende Gesperrezähne 87 auf. Diese Gesperrezähne sind so ausgebildet, daß sie eine Bewegung der Antriebshülse 50 in einer Richtung gestatten und eine Bewegung der Antriebshülse 50 in der entgegengesetzten Richtung verhindern. Der Bereich 79 zwischen dem Verbindungsstück 82 und dem Zwischengehäuse 44 ist vorgesehen, um eine hin- und hergehende Bewegung des Gesperres 130 bei Druckänderungen im Ringraum 16 zu ermöglichen. Wenn somit Druck auf den Ringraum 16 gegeben wird, dann wirkt dieser über die Antriebsöffnung 43 auf den Antriebskolben 51. Diese Druckausübung dient dazu, das Siliconöl in der Kammer 52 zu komprimieren und gestattet eine Bewegung der Antriebshülse 50 in einem Antriebshub. Während der durch diese Antriebshübe hervorgerufenen Bewegung, kann sich das Gesperre 130 um eine Strecke bewegen, die gleich dem im Bereich 79 vorgesehenen Weg ist.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß sich das Volumen des Siliconöls beim Absenken in ein Bohrloch vergrößert, wenn der Temperaturgradient im Bohrloch wenigstens 1,8°C pro 100 m beträgt und der Bohrschlamm eine Dichte von wenigstens 1,2 k pro Liter (10 Pfund pro Gallone) besitzt. Dieses sich vergrößernde Volumen bewegt die Verbindungsstücke 81 und 82 in ihre gestreckte Stellung, die in Fig. 3d dargestellt ist. Jede weitere Volumenvergrößerung beim Absenken des Geräts in das Bohrloch bewirkt eine Fortschaltung des gezahnten Abschnitts 55

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der Antriebshülse 50 nach unten an dem Gesperre 130 vorbei.

Druckerhöhungen, die durch die Hydraulikpumpe 15 in der
Prüftiefe auf den Ringraum 16 gegeben werden, bewirken eine
Aufwärtsbewegung der Antriebshülse 50. Diese Aufwärtsbewegung
der Antriebshülse 50 erzeugt eine Relativbewegung zwischen den Verbindungsstücken 81 und 82, um eine Aufwärtsbewegung des
Gesperres 130 durch die Wirkung der Gesperrezähne 87 zu
ermöglichen. Somit werden Antriebshübe von der Antriebshülse auf die Zughülse 60 übertragen. Eine Druckentlastung des
Ringraumes 16 gestattet eine Ausdehnung des Siliconöls in
der Kammer 52 und bewirkt eine Relativbewegung zwischen den
Verbindungsstücken 81 und 82, bis sie wieder in der in Fig. 3b dargestellten gestreckten Stellung sind.

An einem Ende der Zughülse 16 sitzt das Zuggesperre 131. Das
Gesperre 131 enthält Gesperreblöcke 90 in Penstern, die in der Zughülse 60 vorgesehen sind. Die Gesperreblöcke 90 sind durch
Wendelfedern 91 nach innen vorbelastet, wie in Fig. 3c gezeigt ist. Die Gesperreblöcke 90 werden in den Fenstern der Zughülse 60 durch Haltestifte 92 gehalten.

Die Gesperreblöcke 90 und die Gesperrehülse 61 weisen
miteinander in Eingriff stehende Gesperrezähne 93 auf. Diese
Gesperrezähne sind so ausgebildet, daß sie eine freie Bewegung der Gesperreblöcke 90 in einer ersten, nach unten gerichteten
Richtung gestatten, wenn sich .das Siliconöl in der Kammer 52
ausdehnt, daß sie aber halten und die Gesperrehülse 61 ziehen, wenn die Antriebshülse 50 und die Zughülse 60 sich während des Antriebshub in der entgegengesetzten Richtung bewegen.

Das Zirkulationsventil 22 ist auch mit einem Haltegesperre 132 versehen, das in Fig. 3c dargestellt ist. Diese Haltegesperre
132 enthält einen Ansatz 49 des Zirkulationsventil-Gehäuses In Fenstern des Ansatzes 49 sitzen Gesperreblöcke 95, welche
eine Bewegung der Gesperrehülse 61 in einer ersten, nach unten gerichteten Richtung verhindern, während sie eine Bewegung der Gesperrehülse 61 in der entgegengesetzten Richtung zulassen.

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Die Gesperreblöcke 95 sind durch Wendelfedern 96 nach innen vorbelastet/ wie in Fig. 3c dargestellt ist. Die Gesperreblöcke werden in Fenstern des Ansatzes 49 durch Haltestifte 97 gehalten.

An den Gesperreblöcken 95 und der Gesperrehülse 61 sind miteinander in Eingriff stehende Gesperrezähne 98 vorgesehen. Die Gesperrezähne 93 und die Gesperrezähne 98, die an der Gesperrehülse 61 vorgesehen sind, bilden einen durchgehenden Satz von Gesperrezähnen. Die Oberkanten der Gesperrezähne dieses Satzes sind angeschrägt, und die Unterkanten der Gesperrezähne sind rechtwinklig, derart, daß, wenn die Zughülse 60 nach unten gedrückt wird, die Gesperrezähne die Gesperreblöcke 90 nach außen drücken und eine Relativbewegung der Gesperreblöcke 90 und der Gesperrehülse 61 ermöglichen. Während dieser Abwärtsbewegung, blockieren die Gesperrezähne 98 und halten die Gesperrehülse 61 so, daß keine Relativbewegung zwischen der Gesperrehülse 61 und den Gesperreblöcken 95 stattfinden kann. Dadurch wird sichergestellt, daß die Gesperrehülse 61 sich nicht nach unten bewegt.

Während des Antriebshubes, bei welchem das Siliconöl in der Kammer 52 komprimiert wird, zieht die Zughülse 60 das Zuggesperre 131 in der entgegengesetzten Aufwärtsrichtung, und das Haltegesperre 132 gestattet eine Aufwärtsbewegung der Gesperrehülse 61. Somit wird die Schieberhülse 66 schrittweise aus einer Schließstellung, in welcher die Zirkulationsöffnung 47 abgesperrt ist, in eine Offenstellung bewegt, in welcher die Zirkulationsöffnung 47 zur Bohrung 40 des Gerätes hin offen ist.

Das Zirkulationsventil 22 ist mit dem Gewinde 100 in dem oberen Gehäuseverbindungsstück 41 und des Gewindes 101 in dem unteren Gehäuseverbindungsstück 48 in den Prüfstrang 10 eingebaut.

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Statt des in Fig. 3d dargestellten Gesperres 130 mit Gesperreblöcken kann auch ein Spaltring-Gesperre 133 vorgesehen werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 ist 55' der untere Abschnitt der Antriebshülse 50, 44' ist das Zwischengehäuse und 45' ist das Gesperregehäuse. Die Gesperrehülse ist mit 60' bezeichnet.

Der untere Abschnitt der Antriebshülse 55" ist nicht indirekt mit der Zughülse 60' verbunden.

Eine Spaltring-Gesperrehülse 140 ist indirekt mit einem Ende der Zughülse 60' verbunden.

Die Spaltring-Gesperrehülse 140 ist mit einer Mehrzahl von Gesperrearmen 141 versehen. Die Gesperrearme 141 sind mit Gesperreköpfen 142 versehen. Die Gesperrearme 141 des Spaltring-Gesperres 133 laufen in einem Endring 143 aus. Der Endring 143 ist zwischen einm verdickten Abschnitt 146 des Gesperregehäuses 45' und der nach unten weisenden Fläche 150 des Ansatzes 44' des Zwischengehäuse 3 beweglich.

An dem unteren Abschnitt der Zughülse 55' und dem Gesperrekopf 142 sind miteinander in Eingriff befindliche Gesperrezähne 144 vorgesehen. Die Gesperrezähne 144 sind auf beiden Seiten abgeschrägt, ,so daß eine bestimmte Längskraft über den Gesperrekopf und den unteren Teil der Antriebshülse 55· übertragen wird, bis ein vorgegebener Widerstand auftritt. Dann drücken die abgeschrägten Flächen der Gesperrezähne 144 die Gesperrearme 141 nach außen und bewirken, daß der Gesperrekopf 142 eine Bewegung des unteren Teils der Antriebshülse 55' an dem Gesperrekopf 142 vorbei zuläßt.

Diese Relativbewegung tritt ein außer, wenn sich der Gesperrekopf unter dem verdickten Abschnitt 145 befindet. Somit sorgt der verdickte Abschnitt 145 dafür, daß der untere Abschnitt der

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Antriebshülse 55' und der Gesperrekopf 142 sicher aneinander befestigt sind, wenn sich der Gesperrekopf 142 unter dem verdickten Abschnitt 145 befindet.

Auf einer Seite des verdickten Abschnitts 145 ist ein erweiterter Bereich 148 in dem Gesperregehäuse 45' vorgesehen. Ein weiterer erweiterter Bereich 149 ist in dem Gesperregehäuse 45' auf der anderen Seite des verdickten Abschnitts 145 vorgesehen.

Der Bereich 151 ist so gemessen, daß der Endring 143 sich zwischen der nach unten weisenden Fläche 150 und dem verdickten Abschnitt 146 um eine vorgegebene Strecke bewegen kann. Das Spaltring-Gesperre 133 kann somit entweder in einer relativ heißen oder in einer relativ kalten Bohrung verwendet werden. Wenn die Bohrung von der Art ist, wie in dem Diagramm von Fig. 2 durch die Linie 215 dargestellt ist, wo sich das Volumen des Siliconöls beim Absenken des Prüfstranges in das Bohrloch vermindert, dann bewegt sich daß Spaltring-Gesperre 133 in die zusammengeschobene Stellung, in welcher der Endring 143 an der Fläche 150 anliegt. Dann werden die Gesperreköpfe 142 durch die Gesperrezähne 144 in den Bereich 148 nach außen gedrückt, so daß sich der Abschnitt 55' der Antriebshülse weiter nach oben bewegen kann, wenn sich das Volumen des Siliconöls in der Kammer 52 weiter vermindert.

Bei dem Antriebshub vermindert der erhöhte Ringraumdruck das Volumen des Siliconöls weiter und gestattet eine weitere Fortschaltung des Spaltring-Gesperres 133, wie beschrieben. Wenn die Erhöhung des Ringraumdrucks wieder wegfällt, bewegt sich der Abschnitt 55 der Antriebshülse 50 nach unten in Fig. und drückt,so auch die Gesperreköpfe 142 nach rechts unter den verdickten Abschnitt 145. Wenn der Abschnitt 55' der Antriebshülse und die Gesperreköpfe 142 auf diese Weise miteinander verbunden sind, wird die Zughülse 60 dann nach unten gedrückt und greift einen Schritt weiter unten an dem Öffnungsmechanismus des Zirkulationsventils an, wie unter Bezugnahme auf Fig. 3c beschrieben wurde.

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Wenn die Abwärtsbewegung infolge sich ausdehnenden Siliconöls sich fortsetzt, wird die Abwärtsbewegung der Zughülse 60 durch den Endring 143 begrenzt, der sich dann zu dem anderen Ende des Bereichs 151 bewegt, derart, daß der Endring an dem verdickten Abschnitt 146 zur Anlage kommt. In dieser Stellung sind die Köpfe 142 in dem erweiterten Bereich 149 und werden durch die Wirkung der Gesperrezähne 144 nach außen bewegt. Dadurch kann der Abschnitt 55 der Antriebshülse 50 in Abwärtsrichtung an den Gesperreköpfen 142 vorbeigehen. Auf diese Weise wird die Größe des Schritts begrenzt, um den die Zughülse 60' gegenüber dem Gesperre an den Ventilbetätigungsmitteln nach unten bewegt wird.

Anschließende Arbeitshübe ziehen dann die Schieberhülse 66 schrittweise in die Offenstellung, wenn die Gesperreköpfe 142 bei jedem Antriebshub unter dem verdickten Abschnitt 145 vorbeigehen.

Das Spaltring-Gesperre 133 von Fig. 4 kann auch dort verwandt werden, wo das Volumen des Siliconöls sich beim Absenken des Prüfstranges in das Bohrloch vergrößert. Wenn das Volumen des Siliconöls in der Kammer 52 sich ausdehnt, wird der Abschnitt 55 der Antriebshülse 50 nach unten in Fig. 4 bewegt. Diese Bewegung bewirkt eine Ausweitung des Gesperres 133, bis der Endring 143 an dem erweiterten Abschnitt 146 anliegt. Eine weitere Ausdehnung des Siliconöls in der Kammer 52 bewirkt eine Fortschaltung der Gesperreköpfe 142 in den Bereich 149, wodurch der sich der Abschnitt 55' der Antriebshülse 50 weiter unter dem Einfluß des sich ausdehnenden Silikonöls in der Kammer 52 nach unten bewegen kann.

Bei einm Antriebshub wird der Gesperrekopf 142 unter die Verbreiterung 145 gezogen und bewirkt so, daß der Betätigungsmechanismus des Zirkuiationsventils schrittweise die Zirkulationsöffnung 47 öffnet. Die Schrittweise Bewegung des öffnungs-

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mechanismus des Zirkulationsventils ist bestimmt durch die Größe der Fläche unter der Verdickung 145.

Beim Absenken eines Gerätes, welche ein Spaltring-Gesperre 133 nach Fig. 4 enthält, entsteht allenfalls eine sehr geringe Druckdifferenz an dem Antriebskolben 51. Das Gesperre 133 gestattet entweder eine Ausdehnung oder eine Zusammenziehung des Silikonöls je nach dem Temperatur- und Druckgradienten der jeweils untersuchten Bohrung. Die Gesperrehülse 141 kann von Anfang an entweder in die gestreckte oder die zusammengeschobene Stellung gebracht werden, die nach dem erwarteten Temperaturgradienten.

Ein anderes Verfahren der Verwendung des Gesperres 133 würde darin bestehen, einen oder mehr zusätzliche Bewegungsschritte zum Öffnen des Zirkulationsventils vorzusehen, über diejenigen hinaus, die für die Durchführung des Prüfprogramms erforderlich sind. Dadurch würde ein anfänglicher Bewegungsschritt der Zughülse 60 ermöglicht, wenn das Zirkulationsventil in das Bohrloch abgesenkt wird. Ein solches Verfahren würde es dem Siliconöl auch gestatten, sich entweder erst auszudehnen und dann zusammenzusiehen oder erst zusammenzuziehen und dann auszudehnen, wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur entweder kälter oder wärmer als die Bohrlochtemperatur an der Oberfläche ist.

die Zweiwege-Gesperrewirkung des Gesperres 133 von Fig. 4 gestattet auch eine Änderung des Volumens des Siliconöls, wenn der Prüfstrang aus dem Bohrloch herausgezogen wird. Das ist nicht der Fall bei der Einweg-Gesperrewirkung des Gesperres 131 von Fig. 3.

Die Gesperrezähne 87,93 und 98 von Fig. 3 und die Gesperrezähne 144 von Fig. 4 sind vorzugsweise so konstruiert, daß die Schieberhülse 66 nicht bewegt wird infolge von Druckerhöhungen, wenn das Zirkulationsventil 22 mit einem neuen Rohrstück schnell abgesenkt wird, bevor die erhöhte Temperatur der größeren Tiefe das Siliconöl erwärmen kann.

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Es ist auch wünschenswert, beide Ausführungsformen des Zirkulationsventils 22 gegen Temperaturänderungen zu schützen, während sich das Gerät an der Erdoberfläche befindet, oder das Siliconöl erst unmittelbar vor Ingebrauchnahme des Geräts in die Kammer 52 einzufüllen. Wenn dieses Verfahren nicht befolgt wird, ist es möglich, das aufeinanderfolgende Änderungen der umgebenden Lufttemperatur schrittweise das Zirkulationsventil in die geöffnete oder teilweise geöffnete Stellung schalten.

Das bevorzugte Silikonöl für beide Ausführungsformen ist Dimethylsilicon-Flüssigkeit mit den Eigenschaften von 1000 Centistokes Siliconöl, welche von General Electric Company als Type SS-96 (1000) oder von Dow Chemical Company als Type 200 (1000) hergestellt wird.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß wenn das Silikonöl des Diagramms in ein Bohrloch mit einem Temperaturgradienten von 5,4°C pro 100 m (3°F/100 Fuß) und gefüllt mit Bohrschlamm von 10 Pfund pro Gallone Dichte eingeführt wird und bis zu einem Punkt abgesenkt wird, in welchem das Siliconöl auf 150° (300°F) erwärmt ist, dann ist das Siliconöl einem Druck von 261 bar (3850 PSTG) ausgesetzt und hat einen volumetrisehen Faktor von etwa 1,09. Diese Bedingungen würden ein Bohrloch mit einer Tiefe von etwa 2255 m (7400 Fuß) darstellen.

Wenn auf den Ringraum ein Hilfsdruck von 68 bar (1000 PSIG) zusätzlich gegeben wird, wird das Siliconöl des Diagramms.!tun etwa 1% komprimiert werden, die durch die Linie 204 dargestellt ist, bis der volumetrische Faktor des Siliconöls etwa 1,08 beträgt. Wenn beispielsweise der Antriebskolben 51 in der

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Kammer 54 eine Querschnittsfläche von 21cm (3,25 Quadratzoll) besitzt, und der für jeden Antriebshub erforderliche Wegschritt 1,6 cm (5/8 Zoll) beträgt, dann vermindert der Antriebshub das

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Volumen des Siliconöls 33 cm , was 1% von 3326 cm oder 3,3 ltr. ist (0,879 Gallonen) ist.

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Somit muß das Volumen der Kammer 52 wenigstens 3,3 ltr. betragen, um diese Bedingungen zu erfüllen. Gleicherweise kann das Volumen der Kammer 52 so gewählt sein, daß es genügend Kapazität hat für die Bedingungen des Bohrloches, in welchem das Zirkulationsventil 22 verwendet werden soll.

Es kann ein hinreichender Stellweg vorgesehen werden, so daß die Antriebshülse auch andere Ventile in dem Bohrloch, beispielsweise ein Prüfventil betätigen kann.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Ventilgerät zur Verwendung in einer Ölbohrung, welche Druck- und Temperaturgradienten von der Oberfläche zu einer von dem Bohrloch angeschnittenen Formation aufweist, enthaltend:

ein Gehäuse mit einer zentralen Längsbohrung und einer Antriebsöffnung in seiner Wandung,

eine Antriebshülsenanordnung, die in der zentralen Längsbohrung sitzt und in dem Gehäuse so geführt ist, daß zwischen dem Gehäuse und der Antriebshülsenanordnung eine abgedichtete Kammer gebildet wird,

einen Antriebskolben an der Antriebshülsenanordnung, welcher die Kammer in eine erste und eine zweite Teilkammer unterteilt, von denen die erste Teilkammer mit einem als Feder wirkenden kompressiblen Druckmittel gefüllt ist und die andere Teilkammer über die Antriebsöffnung von dem Druck im Ringraum zwischen Bohrlochwandung und Gehäuse beaufschlagt ist, und

Ventilbetätxgungsmittel, welche mit der Antriebskolbenanordnung in Antriebsverbindung stehen und durch welche ein Ventil in der Ölbohrung in Abhängigkeit von Druckänderungen im Ringraum nach Absenken des Ventilgeräts in das Bohrloch betätigbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

ORIGINAL fN8PECTBD

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daß die erste Teilkammer (52) mit einer kompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist, wobei das Volumen dieser Flüssigkeit beim Absenken des Ventilgerätes (22) in das Bohrloch (3) mit den Druck- und Temperaturgradienten veränderlich ist, und

daß zwischen dem Gehäuse (45) und der Antriebshülsenanordnung (50) Ausgleichsmittel (130) vorgesehen sind, welche eine Volumenänderung der kompressiblen Flüssigkeit beim Absenken des Ventilgeräts (22) in das Bohrloch ermöglichen.

2. Ventilgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsmittel ein Gesperre (130) enthalten, welches eine freie Bewegung der Antriebshülsenanordnung (50) gegenüber den Ventilbetätigungsmitteln (60,61) in einer ersten Längsrichtung gestattet, wenn sich das Volumen der kompressiblen Flüssigkeit beim Absenken des Ventilgerätes in das Bohrloch (3) vergrößert, und über welches die Bewegung der Antriebshülsenanordnung (50) in einer zweiten, entgegengesetzten Längsrichtung auf die Ventilbetätigungsmittel übertragbar ist, wenn der Ringraumdruck nach Absenken des Ventilgerätes in das Bohrloch erhöht wird.

3. Ventilgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungsmittel eine Einrichtung enthalten, durch welche ein Ventil nach einer vorgegebenen Anzahl von Bewegungen in der besagten zweiten Längsrichtung aus einer Ventilstellung in eine andere bewegbar ist.

4. Ventilgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausgleichsmittel eine erste Zone (148) aufweisen, in welcher eine Bewegung zwischen der Antriebshülsenanordnung

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und den Ventilbetätigungsitiitteln stattfindet, eine zweite Zone (145), in welcher die Bewegung von der Antriebshülsenanordnung auf die Ventilbetätigungsmittel übertragen wird, und eine dritte Zone (149), in welcher eine Bewegung zwischen der Antriebshülsenanordnung und den Ventilbetätigungsmitteln stattfindet,

daß die Ausgleichsmittel weiterhin Verbindungsmittel (142,144) enthalten, über welche die Bewegung der Antriebshülsenanordnung auf die Ventilbetätigungsmittel übertragbar ist, wenn sich die Ausgleichsmittel in der zweiten Zone (145) befinden, und

daß an den Verbindungsmitteln weiterhin Mittel vorgesehen sind, durch welche die Ausgleichsmittel von der ersten oder dritten Zone in die zweite Zone bewegbar sind, wenn sich die Antriebshülsenanordnung in Abhängigkeit von Druckänderungen des Ringraumes bewegt (Fig. 4).

5. Ventilgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausgleichsmittel weiterhin Begrenzungsmittel (150,151) enthalten/¹ welche die Bewegung dieser Mittel an den Enden der ersten und der zweiten Zonen begrenzen gegenüber der Bewegung der Antriebshülsenanordnung (55') unter dem Einfluß von Druckänderungen im Ringraum.

6. Ventilgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbetätigungsmittel Mittel enthalten zum Bewegen eines Ventils aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung nach einer vorgegebenen Anzahl von Bewegungen, die von der Antriebshülsenanordnung über die Ausgleichsmittel auf die Ve.ntilantriebsmittel übertragen werden.

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7. Ventilgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausgleichsmittel ein zwischen Antriebshülse (50) und Ventilbetätigungsmitteln (60') angeordnetes Gesperre (133) mit einem an der Antriebshülse (50) angebrachten ersten Gesperreglied (55¹), welches nach oben und nach unten in gleicher Weise abgeschrägte Gesperrezähne (144) aufweist, und ein an den Ventilbetätigungsmitteln (60) angebrachtes, radial federnd ausweichendes, mit entsprechenden Gesperrezähnen versehenes zweites Gesperreglied (142), wobei das zweite Gesperreglied mit den Ventilbetätigungsmitteln (60¹) zwischen zwei gehäusefesten Anschlägen (150,151) beweglich und über die Gesperrezähne (144), sofern es keinen einen vorgegebenen Wert überschreitenden Widerstand findet, mitnehmbar ist,

daß in dem Gehäuse (45) radiale Ausnehmungen (148,149) vorgesehen sind, welche ein radiales Ausweichen des zweiten Gesperregliedes (142) gestatten, wenn das zweite Gesperreglied (142) an einem der Anschläge (150,151) anliegt, und daß angrenzend an jede dieser Ausnehmungen (148,149) in Richtung des die Flüssigkeit komprimierenden Arbeitshubes an der Gehäuseinnenwandung vorstehende Wandungsteile (145,146) vorgesehen sind, welche das zweite Gesperreglied (142) unterstützen und ein radiales Ausweichen verhindern.

8. Ventilgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ventilbetätigungsmitteln ein Spaltring angebracht ist, welcher aus einem zylindrischen Ringteil mit einer Mehrzahl von axialen Spalten besteht, so daß eine Mehrzahl von federnden axialen Armen (141) gebildet wird, die an beiden Enden durch Endringe (140,143) verbunden sind,

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daß an jedem der Arme (141) in der Mitte zwischen den Endringen (140,143) ein mit Gesperrezähnen versehener Gesperrekopf (142) als zweites Gesperreglied angebracht ist, wobei diese Gesperrezähne mit den Gesperrezähnen (144) der des ersten Gesperregliedes in Eingriff sind und durch radiales Auswärtsfedern der Arme (141) ausweichen können.

9. Ventilgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des einen Endringes (143) durch die gehäusefesten Anschläge (150,151) begrenzt ist.

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