DE2930014C2 - - Google Patents
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-
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Description
Die Erfindung betrifft einen
Krümmer
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Krümmer werden im allgemeinen zwischen Bohrkolonne
und einem einen Bohrmeißel in Drehung versetzenden Bodenmotor
eingebaut. Der Krümmer soll die Bahn, längs der gebohrt
wird, zu modifizieren gestatten.
Mehrere Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung von
Richtbohrungen wurden bereits entwickelt.
So verwendet man nach der US-PS 33 65 007 die Wirkung eines
Fluidstrahls, der zweckmäßig orientiert ist, um lokal die
Formationen zu zerstören und einen Hohlraum zu erzeugen,
gegen den der Bohrmeißel getrieben oder gezogen wird.
Natürlich ist eine solche Einrichtung nicht sehr genau,
da die Wirkung des Strahls und damit die erhaltene Abweichung
unterschiedlich entsprechend der Härte der geologischen
Formationen ist. Darüber hinaus ist es notwendig, einen besonderen
mit Düse versehenen Meißel, über die der Fluidstrahl
austritt, zu verwenden.
Nach einem anderen, beispielsweise in der GB-PS 11 39 908,
in den US-Patentschriften 35 93 810, 38 88 319 und 40 40 494
oder in der FR-PS 22 97 989 beschriebenen Verfahren verwendet
man eine Ablenkeinrichtung, die einen Teil des Bohrfutters,
meist benachbart dem Bohrmeißel, umhüllt. Diese
Ablenkeinrichtung ist mit radial bezüglich der Achse des
Bohrfutters verschiebbaren Fingern versehen. Wenn man vorsichtig
diese Finger verschiebt, die sich gegen die Wandung
des Bohrloches abstützen, so ruft man eine Dezentrierung
der Achse des Bohrmeißels, bezogen auf die Achse des Bohrlochs
und damit eine Modifikation des Weges, auf dem gebohrt
wird, hervor. Bei solchen Einrichtungen ist der Bohrfortschritt
diskontinuierlich und erfolgt in aufeinanderfolgenden
Schritten zwischen denen die Bohrung, um die Verschiebung
der Ablenkeinrichtung zu ermöglichen, stillgesetzt
wird. Hieraus folgen erhebliche Zeitverluste, die die Kosten
eines solchen Bohrvorganges erhöhen.
Nach der bekannten Technik mit Bodenmotor schaltet man
zwischen Bohrkolonne und dem sog. "Bohrkopf" (Bohrmeißel
und Bodenmotor umfassende Anordnung) einen Krümmer bestimmten
Winkels an. Jedesmal, wenn man den Bohrweg modifizieren
will, ist es also notwendig, die ganze Bohrkolonne
an die Oberfläche zu bringen, um einen neuen Krümmer anzupassen,
dessen Winkel als Funktion der gewünschten Ablenkung
gewählt wird.
Neuartige sog. Gelenkkrümmer wurden bereits vorgeschlagen.
Sie sind von der Bauart, wie in der FR-PS 12 52 703 beschrieben
oder in der FR-PS 21 75 620 erwähnt. Diese Krümmer
bestehen im allgemeinen aus zwei röhrenförmigen gegeneinander
gelenkigen Teilen, die nur zwei Stellungen bezüglich
einander einnehmen können. In der ersten Stellung sind die
beiden Krümmerteile fluchtend miteinander (der Krümmerwinkel
ist dann Null), während in der zweiten Stellung die beiden
Teile des Krümmers miteinander einen Winkel bestimmten
Wertes bilden. Wie für die Krümmer der vorgenannten Art
ist es notwendig, wenigstens ein den Krümmer bildendes
Element an die Oberfläche zu bringen, wenn die gewünschte
Umlenkung nicht kompatibel mit demjenigen Winkel ist,
den die beiden Teile des Krümmers miteinander bilden
können.
Bekannt ist weiterhin ein Krümmer der eingangs genannten
Art (GB-PS 14 94 273).
Bei diesem erfolgt die Einstellung des Krümmerwinkels durch
die Neutralisierung der Verriegelungseinrichtungen, indem man
auf die Reibung zwischen den Bohrlochwandungen und dem unteren
Teil der Elemente der Bohrkolonne einwirkt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
einen gattungsgemäßen Krümmer anzugeben,
bei dem eine fernsteuerbare Zwangseinstellung
möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1.
Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird also nicht auf
die Reibung wie bei der GB-PS 14 94 273 eingewirkt; die
Winkeleinstellung erfolgt vielmehr durch Axialverschiebung
einer Welle und durch Umformung dieser Axialbewegung in eine
Rotation. Das Verschwenken eines der röhrenförmigen Körper
um eine Achse unterschiedlich zu der der beiden röhrenförmigen
Körper selbst, wobei diese Drehachse mit den Achsen der
beiden Körper in einem Punkt zusammenkommt, wird also unter
der Wirkung von ferngesteuerten Einrichtungen vorgenommen.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun
mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert
werden. Diese zeigen in
Fig. 1 schematisch das Prinzip des Krümmers nach der Erfindung;
Fig. 2 im Axialschnitt eine erste Ausführungsform nach
der Erfindung,
Fig. 3 perspektivisch einen Teil der Führungsnut,
Fig. 4 eine abgewickelte Darstellung der Führungsnut,
Fig. 5 Hilfseinrichtungen zur Drehverriegelung der Elemente
des Krümmers,
Fig. 6 die Arbeitsweise dieser Hilfsverriegelungseinrichtungen,
Fig. 7A und 7B eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 8 eine Ausführungsform für die Einrichtungen zur Ermittlung
der Verschiebung der Verbindungswelle, die
Fig. 9 und 10 den mit der Führungsnut zusammenwirkenden Verriegelungsring, die
Fig. 11A bis 11E die Arbeitsweise des Führungsrings,
Fig. 12 Einrichtungen, die einen bestimmten Druckverlust im
ausströmenden Bohrfluid erzeugen,
Fig. 13A und 13B eine dritte Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 14 in größerer Darstellung den in Fig. 13A dargestellten
Betätigungsmechanismus.
Fig. 1 zeigt schematisch das Prinzip des Krümmers nach der
Erfindung.
Dieser Krümmer besteht aus zwei röhrenförmigen Körpern 1
und 2, die miteinander über ein Einsteckelement 2 a mit
der Achse Δ verbunden sind, das beispielsweise fest bezüglich
des Körpers 2 ist. Die Achse X′X des röhrenförmigen
Körpers 1, die Achse Y′Y des röhrenförmigen Körpers 2
sowie die Achse Δ laufen an ein und dem gleichen Punkt O
zusammen.
Die Winkel ( Δ, X′X ) und ( Δ, Y′Y ), die durch die Achse Δ
und die Achsen X′X und Y′Y gebildet werden, haben jeweils
den gleichen Wert α. Die kontinuierliche Drehung des
Körpers 2 um die Achse Δ ermöglicht es, den durch die
Achsen X′X und Y′Y begrenzten Winkel zwischen einem Maximalwert
2α (Lage des Körpers 2 in ausgezogenen Linien)
und einem Wert null (Lage des Körpers 2 in gestrichelten
Linien) variieren zu lassen.
Der Wert α wird als Funktion des Maximalwerts des Winkels
gewählt, den man dem Krümmer nach der Erfindung zu geben
wünscht. Die Drehung des Körpers 2 um die Achse Δ kann in
kontinuierlicher Weise realisiert werden, wodurch es möglich
wird, den Winkel ( X′X, Y′Y ) auf einen gewünschten Wert
zwischen 0 und 2α einzustellen; diese Drehung kann aber
auch schrittweise erfolgen, wobei zwei aufeinanderfolgende
Stellungen einer Drehung R des Körpers 2 um die Achse Δ,
entsprechen beispielsweise
wo n eine ganze Zahl ist, die so gewählt wird, daß n-Werte
für den Krümmer erhalten werden, wobei wenigstens eine der
relativen Stellungen der beiden Körper einem Wert null des
Winkel ( X′X, Y′Y ) entspricht.
Nimmt man als Bezug die Ausrichtstellung der beiden röhrenförmigen
Körper 1 und 2, so wird der Winkel ϕ zwischen
den Achsen dieser beiden Körper bestimmt durch die Formel
Fig. 2 zeigt im Schnitt eine erste Ausführungsform des
Krümmers nach der Erfindung in der Stellung, in der die
Achsen der beiden röhrenförmigen Körper zusammenfallen.
Der röhrenförmige Körper 1, der beispielsweise aus mehreren
stirnseitig vereinigten Elementen 1 a, 1 b besteht, ist mit
dem Bohrfutter 3 über ein Gewinde 4 verbunden. Der aus mehreren
Elementen 2 b, 2 c bestehende Körper 2 ist auf einen Bodenmotor 5,
beispielsweise einer Turbine, einem Zumeßmotor bzw.
volumetrischen Motor oder elektrischen Motor über ein Gewinde
6 verschraubt.
Das obere Ende des Körpers 2 trägt ein zu einer Bohrung 11
komplementäres Einsteckelement 2 a, wobei die Bohrung 11 im
unteren Teil des Körpers 1 vorgesehen ist. Das Einsteckteil 2 a
von der Achse Δ ist so hergestellt, daß die Achse Δ sowie
die Achsen jedes der Körper 1 und 2 an ein und dem gleichen
Punkt O zusammenlaufen.
Die röhrenförmigen Körper 1 und 2 sind in ihrer eingesteckten
Lage durch ein Drucklager 14 gehalten, welches die auf den
Krümmer bei seiner Verwendung ausgeübten Axialkräfte aufnimmt.
Die Zentrierung des Elementes 2 a in der Bohrung 11 wird durch
Wälzlager, wie sie bei 15, 16 und 17 schematisiert sind, sichergestellt,
und die für die relative Drehung der beiden röhrenförmigen
Körper sorgen. Ein Dichtungskörper 18 sorgt für die
Abdichtung.
Die Funktion einer röhrenförmigen Verbindungswelle 20,
deren Achse mit der Achse Δ zusammenfällt, besteht darin,
die Körper 1 und 2 drehfest zu machen, wenn sie sich in
der in Fig. 2 dargestellten Lage (obere Stellung) befinden
und den Körper 2 um die Achse Δ um einen Winkel R jedesmal
dann zu drehen, wenn er sich aus dieser Stellung entfernt.
Die Welle 20 umfaßt vier unterschiedliche funktionelle
Zonen:
- 1. Längs der Zone A trägt die Welle 20 Kannelierungen 22, die mit komplementären Kannelierungen 21 zusammenwirken, die in die Bohrung des Körpers 1 eingearbeitet sind, um den Körper 1 bezüglich der Welle 20 drehfest zu machen und eine axiale Verschiebung der letzteren zu ermöglichen.
- 2. Längs der Zone B trägt die Welle 20 eine profilierte Führungsnut 28 (sie Fig. 3), die mit wenigstens einem Führungsfinger 26 zusammenwirkt, der vom Körper 2 getragen ist. Dieser Finger ist radial in die Wandung des Körpers 2 gegen die Wirkung von Rückstellfedern zurückdrückbar, die ihn dauernd in Kontakt mit dem Boden der Nut 28 halten, deren Tiefe, wie Fig. 3 zeigt, variiert. Nut und Führungsfinger sorgen für die Drehung des Körpers 2, wenn die Welle 20 sich aus ihrer oberen Lage entfernt hat.
- 3. Längs der Zone C trägt die Welle 20 Kannelierungen 23 (n-Zähne oder Vielfaches von n), während die Bohrung des Körpers 2 komplementäre Kannelierungen 24 trägt. Die Kannelierungen 23 und 24 machen die Körper 1 und 2 drehfest, wenn die Welle 20 sich in ihrer oberen Lage befindet.
- 4. In der Zone D ist ein ferngesteuerter Mechanismus angeordnet, der für die Axialverschiebung der Welle 20 bezüglich des Körpers 1 sorgt. Dieser Mechanismus sorgt beispielsweise für das Verschließen des Bohrfluidkanals über die Bohrung der Welle 20.
Dichtungen 19 sorgen für die Abdichtung zwischen dem Zirkulationsfluid
und dem Innenmechanismus.
In dem den Kolben der Welle 20 bildenden Kopf 20 a teilt
sich die Innenbohrung 20 b der Welle 20 für den Durchlaß
des Fluids in mehrere Umfangskanäle 20 c. Auf dem Kolben
20 a ist drehbar eine Scheibe oder kreisförmige Platte 78
angeordnet, die die gleichen Durchlässe besitzt und sich
um einen gewissen Winkel bezüglich dieses Kolbens drehen
kann, um teilweise oder ganz die Öffnungen der Kanäle 20 c
für den Bohrfluiddurchlaß zu schließen. Diese Drehung erhält
man durch eine Steuerstange 79 flachen Querschnitts
in Höhe der Scheibe 78, die längs eines Schlitzes diese
durchsetzt. Die Stange 79 wird von einem Lager 80 geführt
und durch einen Drehelektromagneten 81 oder durch eine
andere elektromagnetische Einrichtung angetrieben. Die
elektrische Verbindung mit der Oberfläche erfolgt über
einen Axialstecker 82.
83 ist ein Ventil, das auf den Druck tariert ist, der notwendig
ist, um den Schub auf den Kolben 20 a, wie unten erläutert,
zu erhalten.
84 ist ein Ringlager, das das Nachobengehen der Welle unter
der Wirkung der Feder 25, die sich gegen den Ring 85 abstützt,
begrenzt.
Diese Rückstellfeder 25 schiebt die Welle 20 nach oben,
sobald die Rotation R erhalten wurde.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie unten angegeben.
Es handelt sich um einen Schrittschaltbetrieb. Der Schritt
entspricht einer Drehung R= des Körpers 2 um die
Achse Δ.
Hat man eine Drehung um n-Schritte vorgenommen, so ist
eine vollständige Drehung erfolgt, man ist auf den Ausgangspunkt
zurückgekehrt.
- 1. Nachdem das Bohren die Tiefe erreicht hat, auf der man wünscht, den Krümmerwinkel zu modifizieren, hält man die Zirkulation des Bohrfluids an und löst das Bohrwerkzeug von der Schneidfront;
- 2. man aktiviert den Elektromagneten 81 und läßt die Scheibe 78 verschwenken und verschließt die Fluidkanäle in dem den Kolben der Welle 20 bildenden Kopf 20 a;
- 3. die Zirkulation des Bohrfluids wird wieder hergestellt;
- 4. der dem Druck des Bohrfluids ausgesetzte Kolben 20 a schiebt die Welle 20 axial nach unten in Fig. 2. Die Stellung des Führungsfingers 26 bezüglich der Nut 28 wird modifiziert. Der Finger 26 geht aus der Stellung 26 a in Stellung 26 b (Fig. 4), in der die Kannelierungen 23 und 24 sich voneinander lösen; die Körper 1 und 2 sind nicht mehr drehfest;
- 5. ein Fortsetzen der Axialverschiebung der Welle 20 sorgt
für die Drehung des Körpers 2. Der Finger 26 beschreibt
den geneigten Teil 28 a der Nut, um die Stellung 26 c
nach einer Drehung R zu erreichen. Der Kolben 20 a
legt das tarierte Ventil 83 frei, welches den Druck des Fluids
über dem Kolben begrenzt und an der Oberfläche aufzeigt,
daß die Welle 20 ihren vollen Weg beschrieben hat.
Die Scheibe 78 hat ihre Verschlußstellung der Kanäle 20 c längs der Verschiebung der Welle 20 dank einer ausreichenden Länge der Steuerstange 79, längs der der Schlitz der Scheibe 78 gleitet, beibehalten; - 6. die Zirkulation des Fluids wird von neuem unterbrochen;
- 7. die Aktivierung des Elektromechanismus 81 wird unterbrochen. Durch einen nicht dargestellten Rückstellmechanismus kommt die Stange 79 in ihre Ausgangslage zurück und nimmt die Scheibe 78, die die Kanäle 20 c freilegt, mit;
- 8. die Rückstellfeder 25 schiebt die Welle 20 in ihre Ausgangslage zurück. Der Finger 26, der einen Teil der Nut 28 b parallel zur Achse der Welle 20 beschreibt, erreicht zunächst die Stellung 26 b′ (Fig. 4); und dann
- 9. im letzten Teil der Translationsbewegung der Welle 20 läßt der den Finger 26 aus der Stellung 26 b′ in die Stellung 26 a′ übergehen; die Kannelierungen 23 der Welle 20 wirken mit den Kannelierungen 24 des Körpers 2 zusammen, um die röhrenförmigen Körper 1 und 2 erneut drehfest zu machen.
Eine neue Drehung R kann man erhalten, indem man den oben
beschriebenen Arbeitszyklus wiederholt. Der Führungsfinger 26
nimmt dann die Stellungen 26 a′ und 26 b′ ein, dann greift er
aufgrund der Tiefenunterschiede in der Nut 28 selbsttätig
in einen neuen Teil 28 a′ ein.
Um sicherzustellen, daß der Übergang aus der Stellung 26 c
in die Stellung 26 a′ korrekt erfolgt, kann man eine Verriegelungseinrichtung
verwenden, die die Körper 1 und 2
drehfest macht, wenn die Welle 20 sich unter der Wirkung
der Feder 25 verschiebt und die außer Betrieb kommt, sobald
die Kannelierungen 23 mit den Kannelierungen 24
zusammenwirken.
Dies kann beispielsweise, wie nach Fig. 5, durch wenigstens
einen vom Körper 1 getragenen Verriegelungsstehbolzen 87
erfolgen, der in seiner Lage durch ein Kugelverriegelungssystem
88 gehalten ist. Im Körper 2 und koaxial zum Stehbolzen
87 ist eine Leitung 89 gleichen Durchmessers wie
der Stehbolzen 87 eingearbeitet. Diese Leitung ist so
angeordnet, daß sie in den freien Raum mündet, der zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Kannelierungen 24 des Körpers 2 begrenzt
ist. Im Inneren dieser Leitung ist eine Rückstellstange 90
von der gleichen Länge wie die Leitung 89 gelagert.
Am Ende der Drehung des Körpers 2 läßt eine zusätzliche
Axialverschiebung der Welle 20 den Finger 26 aus der Stellung
26 c in die Stellung 26 c′ (Fig. 6) übergehen. Während dieser
Verschiebung stützt der Kolben 20 a sich auf den Stehbolzen 87
ab und schiebt ihn partiell in die Leitung 89, wobei das Ende
der Stange 90 zwischen zwei Kannelierungen 24 des Körpers 2
lagert. Der Stehbolzen 87, der in dieser Stellung durch das
Verriegelungsorgan 88 unbeweglich gemacht ist, macht die
Körper 1 und 2 drehfest. Bei der Rückstellung der Welle 20
in die obere Lage, kann der Finger 26 also nur den Teil 28 b
der Nut 28 (Fig. 6) beschreiben. Der Wiedereingriff der
Kannelierungen 23 in die Kannelierungen 24 schiebt die
Stange 90 zurück; der Stehbolzen 87 nimmt die Anfangsstellung
wieder ein.
Die Fig. 7A und 7B zeigen im Schnitt eine andere Ausführungsform
des Krümmers nach der Erfindung, die sich
von der vorher beschriebenen durch den ferngesteuerten
Mechanismus unterscheidet, der für die Verschiebung der
Welle 20 und durch die Verriegelungseinrichtung sorgt.
Für den Fall, daß das untere Ende der Welle 20 durch einen
unteren Hohlkolben 27 verlängert ist, der gegen die Wirkung
der Feder 25 in der Bohrung 29 des Körpers 2 gleiten kann,
fällt die Achse dieser Bohrung mit der Achse Δ zusammen.
Dichtungen 30 sorgen für die Abdichtung zwischen Kolben 27
und Bohrung 29. Das obere Ende der Welle 20 ist durch einen
Hohlkolben 31 verlängert, der in der Bohrung 32 des Körpers 1
gleitet; die Achse dieser Bohrungen fällt mit der Achse Δ
zusammen. Dichtungen 33 sorgen für die Abdichtung zwischen
Kolben 31 und Bohrung 32.
Der Außendurchmesser des Kolbens 27 ist größer als der
des Kolbens 31.
Die Bohrungen 29 und 32, die Kolben 27 und 31 der Welle 20
begrenzen zwischen sich einen dichten Ringraum 34.
Im oberen Teil der Bohrung des Körpers 1 ist ein Speicher 35,
der ein hydraulisches Fluid wie Öl enthält, angeordnet. Dieser
Speicher besteht aus einer Wandung 36, von der ein Teil
verformbar ist und beispielsweise aus Neopren besteht. Dieser
Speicher lagert in einer steifen Schutzkammer 37, deren
Wandung mit Öffnungen 38 derart versehen ist, daß das Bohrfluid,
das in dem Krümmer zirkuliert, seinen Druck auf die
Wandung 36 des Speichers 35 ausübt. Eine im Körper 1 vorgesehene
Leitung 39 setzt den Raum 34 und den Speicher 35
über ein Ventil 70 mit einer Öffnungs- und Schließstellung
in Verbindung. Die Stellung dieses Schiebers, bei dem es
sich beispielsweise um ein Magnetventil handelt, wird von
der Oberfläche aus, wie weiter unten erläutert, gesteuert.
Ein Element 40, das so ausgebildet ist, daß es einen Druckverlust
in der Strömung des Bohrfluids erzeugt, ist vor dem
Kolben 27 angeordnet. Genauer ist dieses Organ auf einem
Zwischenniveau zwischen dem des Raums 34 und dem des Speichers
35 angeordnet. In dem durch die Figuren dargestellten
Fall ist das Organ 40 in der Bohrung des Körpers 1 angeordnet;
im Rahmen der Erfindung ist es jedoch möglich, dieses
Organ 40 in die Bohrung der Hohlwelle 20 einzusetzen.
Ein insgesamt mit 41 bezeichneter Kompensator ermöglicht es,
einerseits den Druck des den begrenzten Raum 34 füllenden
Fluids auf einem Wert zu halten, der im wesentlichen gleich
dem in der Bohrung des Körpers 2 herrschenden Druck ist,
wenn der Schieber 70 geschlossen ist und ermöglicht es andererseits,
hydraulische Verluste zu kompensieren.
Dieser Kompensator umfaßt eine nachgiebige Membran 72, die
mit der Bohrung des Körpers 1 einen Ringraum 43 bestimmt,
der über Öffnungen 44 mit der Leitung 39 in Verbindung steht.
Diese Membran begrenzt mit dem Körper 45 des Kompensators 41
einen Raum, der über Öffnungen 46 mit dem Inneren des Krümmers
in Strömungsrichtung des Bohrfluids gesehen, hinter dem Element
40 in Verbindung steht und den Druckverlust erzeugt.
Die Steuersignale des Magnetventils 70 werden von der Oberfläche
über ein Kabel oder eine Leitung 47 übertragen, die
in der Bohrung des Bohrfutters 3 angeordnet oder in die
Struktur dieses Bohrfutters integriert sein kann. Ein
elektrischer Anschluß 48 von irgendeinem an sich bekannten
Typ sorgt für die elektrische Verbindung zwischen Kabel 47
und Magnetventil 70.
Einrichtungen zum Markieren der relativen Lage der beiden
den Krümmer bildenden Körper 1 und 2 können vorgesehen sein.
Diese Einrichtungen bestehen beispielsweise aus einem magnetischen
Bauteil, beispielsweise aus einem Dauermagneten 49,
der am Ende 2 a vorgesehen ist, sowie aus
einer Gruppe von fest mit dem Körper 1 verbundenen Unterbrechern
50. Diese Unterbrecher sind beispielsweise von
der Bauart mit nachgiebiger Lamelle, die unter dem Handelsnamen
Radiotechnique R 122 verkauft werden. In jeder Stellung
des Körpers 2 betätigt der Elektromagnet 49 einen einzigen
der Unterbrecher 50. Die Markierung bzw. Ortung dieser Unterbrecher
gibt die relative Lage der Körper 1 und 2 an. Hierzu
sind diese Unterbrecher mit der Oberfläche beispielsweise
über elektrische Leitungen 51, den elektrischen Anschluß 48
und das Kabel 47 verbunden.
Die Arbeitsweise des Krümmers wird mit Bezug auf die Figuren
beschrieben und unter der Annahme, daß die Körper 1 und 2
zunächst ausgerichtet sind. Der Krümmer befindet sich in
der in den Fig. 7A und 7B dargestellten Stellung; das
Magnetventil 70 ist geschlossen.
Das Bohrfluid zirkuliert in der durch die Pfeile angegebenen
Richtung zur Speisung des Bodenmotors 5, wenn dieser beispielsweise
eine Turbine ist, um das (nicht dargestellte) Bohrwerkzeug
zu bewässern. Der Druck des hydraulischen den Speicher 35
füllenden Fluids hat einen Wert P₁ gleich dem Druck des den
Krümmer speisenden Bohrfluids. Das Element 40 erzeugt im
ausströmenden Bohrfluid einen Druckverlust Δ P. Der
Druck P₂ hinter dem Element 40 ist kleiner als der Wert P₁
und gleich:
P₂ = P₁ - Δ P .
Der Druck des hydraulischen den oben definierten Ringraum
34 füllenden Fluids wird durch den Kompensator 41
auf einem Wert gehalten, der im wesentlichen gleich
P₂ ist. Die tarierte Feder 25 hält dann die Wellen 20
in der oberen in Fig. 7B angedeuteten Lage. Der Führungsfinger
26 befindet sich in der Stellung 26 a der Fig. 4.
Zur Modifizierung der Einstellung des Winkels des Krümmers,
wobei die Zirkulation des Bohrfluids aufrechterhalten wird,
überträgt man von der Oberfläche ein Steuersignal über das
Kabel 47. Dieses Signal sorgt für das Öffnen des Ventils 70,
welches den Speicher 35 und den Raum 34 über die Leitung 39
in Verbindung setzt. Das hydraulische Fluid des Raums 34,
das sich dann auf dem Druck P₁ befindet, wirkt auf den unteren
Kolben 27 und verschiebt diesen gegen die Wirkung
der Feder 25, wobei der Raum 34 vom Speicher 35 gespeist ist.
Der Führungsfinger erreicht zunächst die Stellung 26 b
(Fig. 4); die Kannelierungen der Welle und diejenigen 24
des Körpers 2 lösen sich voneinander. Die Verschiebung des
unteren Kolbens 27 setzt sich fort. Der Führungsfinger 26
geht aus der Stellung 26 b in die Stellung 26 c über und sorgt
für die Drehung des Körpers 2 um die Achse Δ um einen Winkel
Befindet der Finger 26 sich in der Stellung 26 c, so überträgt
eine Regeleinrichtung, beispielsweise ein nicht dargestellter
elektrischer Kontakt, die Information an die Oberfläche. Die
Markierungs- oder Ortungseinrichtungen 50 können gegebenenfalls
diese Regeleinrichtung bilden.
Die Zirkulation des Bohrfluids wird dann unterbrochen.
Der Wert des Drucks des hydraulischen Fluids im Speicher 35
und im Raum 34 wird dann im wesentlichen gleich dem Wert
des Drucks des Bohrfluids im röhrenförmigen Körper 2.
Die tarierte Feder 25 drückt die Welle 20 nach oben
in Fig. 7B, indem sie das hydraulische Fluid in den
Speicher 35 zurückschiebt. Der Finger 26 erreicht
zunächst die Stellung 26 b′, dann die Stellung 26 a′, in
der der Körper 2 und die Welle 20 erneut drehfest sind.
Das Ventil 70 wird dann geschlossen.
Diese Vorgänge können wiederholt werden, bis der Winkel
des Krümmers den gewünschten Wert erreicht hat.
Ist das Ventil 70 geschlossen, so kann der Bohrvorgang
wieder aufgenommen werden, indem die Bohrfluidströmung
wieder hergestellt wird.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform der Einrichtungen,
die die Ankunft des Fingers 26 in Stellung 26 c anzeigen.
Nach dieser Ausführungsform setzt der untere Kolben 27 die
Bohrung der Welle 20 und die Bohrung 29 des Körpers 2 über
eine Axialleitung 7 und eine oder mehrere seitliche Leitungen
8 in Verbindung. Darüber hinaus ist die Bohrung
mit einer Schulter 9 versehen, die in der unteren Stellung
des Kolbens 27 (strichpunktiert in Fig. 8 dargestellt)
die seitlichen Leitungen 8 verschließt. Wenn also der Kolben
27 die Schulter 9 erreicht hat, stellt sich in der Bohrfluidströmung
eine Veränderung in den Strömungsbedingungen,
die an der Oberfläche festgestellt werden kann, ein.
Eine andere Ausführungsform der Einrichtungen zur Verriegelung
der Körper 1 und 2, wenn der Kolben 20 sich
in der unteren Stellung befindet, ist in den Fig. 9
bis 11E dargestellt. Diese Verriegelungseinrichtungen
umfassen einen Ring oder eine Büchse 52, die die Führungsnut
28 (Fig. 9) umhüllt. Dieser Ring trägt wenigstens eine
den Führungsfinger 26 aufnehmende Nut 53. Diese Nut ist
abgewickelt in Fig. 10 dargestellt. An jedem ihrer Enden
ist die Büchse mit Zähnen 54 und 55 versehen, die dazu
bestimmt sind, mit Zähnen 56 und 57 der Welle 20 zusammenzuwirken.
Eine zwischen Welle 20 und Büchse 52 zwischengeschaltete
Feder 58 neigt dazu, letztere, um die Zähne 54
und 56 zu erfassen, zu verschieben.
Die Arbeitsweise ist in den Fig. 11A bis 11E dargestellt.
In diesen schematischen Zeichnungen ist die Nut 53 zum
besseren Verständnis der Zeichnung durch eine gestrichelte
Fläche dargestellt.
Während des Bohrvorgangs befindet sich die Büchse in der
in Fig. 11A dargestellten Lage; die Zähne 55 und 57 stehen
in Eingriff und machen so die Büchse 52 bezüglich der Welle
20 drehfest. Bei der Axialverschiebung der Welle 20 sind
die relativen Lagen der Nuten 28 und 53 nacheinander so
wie in Fig. 11B dargestellt, bei der die Zähne 55 und 57
voneinander freigekommen sind, dann, wie in Fig. 11C dargestellt,
für die unter der Wirkung der Feder 58 und nach
Drehung der Büchse 52, angetrieben durch den Führungsfinger
26, die Zähne 54 und 55, die Welle 20 und die Büchse 52
drehfest machen. Unter diesen Bedingungen erfolgt eine
Axialverschiebung in entgegengesetzter Richtung der Welle 20
ohne mögliche Drehung bezüglich des Führungsfingers 26
(Fig. 11D). Die Büchse 52 sowie die Welle 20 sind durch
die Zähne 55 und 57 (Fig. 11E) von neuem drehfest verbunden.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform eines Elementes, das
so ausgebildet ist, daß es einen bestimmten Druckverlust
als Funktion der Bohrfluidmenge erzeugt.
In diesem Fall besteht das Element 40 aus einem Bauteil 60,
das eine Durchmesserverminderung der Bohrung des Körpers 1
herbeiführt. Ein bewegliches Element 61 ist in der Bohrung
des Körpers 1 unter der Wirkung einer tarierten Feder 62
verschiebbar. Nach der dargestellten Ausführungsform ist
das Element 61 so profiliert, daß der Druckverlust in der
Bohrfluidströmung im wesentlichen unabhängig vom Durchsatz
ist. Jetzt hat das Ende des Elements 61 eine im wesentlichen
konische Gestalt. Eine Erhöhung des Durchsatzes führt leicht
zu einer Erhöhung des Druckverlustes. Das Element 61 verschiebt
sich gegen die Wirkung der tarierten Feder 62 und
nimmt eine neue Gleichgewichtslage entsprechend dem Ausgangswert
des Druckverlustes, auf den die Feder 62 tariert
ist, ein.
Die Fig. 13A, 13B und 14 zeigen eine Variante zum Krümmer
nach der Erfindung.
Der obere Körper 1 ist mit dem Bohrfutter 3 über ein bei
4 und 4 a mit Gewinde versehenes Zwischenfutter 104 verbunden.
Aus mehreren Elementen 2 b, 2 c, 2 d bestehend, die
stirnseitig über Gewinde 207 und 208 vereinigt sind, ist
der untere Körper 2 auf einen Bodenmotor 109, beispielsweise
eine Turbine, vermittels eines Gewindes 10 aufgeschraubt.
Am unteren Teil des Körpers 1 ist eine Bohrung 11 von der
Achse Δ ausgearbeitet. Die Unterseite 12 des Körpers 1
verläuft senkrecht zur Achse Δ und die sie enthaltene
Ebene läuft durch den Punkt, in dem die Achsen X′X und Δ
zusammenlaufen.
Das obere Ende des Körpers 2 trägt ein Einsteckelement 2 a
komplementär zur Bohrung 11, dessen Achse mit der Achse Y′Y
des Körpers 2 einen Winkel α bildet. Der Körper 2 hat
eine Schulter 13, deren Fläche senkrecht zur Achse des
Einsteckelementes 2 a in einer Ebene enthalten ist, die
durch den Schnitt der Achse Y′Y und der Achse des Elementes
2 a verläuft.
Die röhrenförmigen Körper 1 und 2 sind in ihrer Einstecklage
durch ein Drucklager 14 gehalten, welches die bei
seiner Verwendung auf den Krümmer ausgeübten Axialkräfte
aufnimmt. Die Zentrierung des Elementes 2 a in der Bohrung 11
erfolgt durch Lager wie bei 15, 16 und 17 dargestellt, welche
die Relativdrehung der beiden röhrenförmigen Körper
ermöglichen. Dichtungen 18 und 19 sorgen für die Abdichtung
zwischen den beiden Körpern 1 und 2.
Im Innern der röhrenförmigen Körper 1 und 2 ist eine Hohlwelle
20 koaxial zum Element 2 a und zur Bohrung 11 angeordnet,
d. h. koaxial zur Achse Δ. Die Welle 20 sowie
der Körper 1 sind dauernd drehfest. Erreicht wird dies
durch Zusammenwirken einer kannelierten in den oberen
Körper 1 gearbeiteten Bohrung 21 sowie komplementäre
durch die Welle 20 getragene Kannelierungen 22. Letztere
ist ebenfalls mit Kannelierungen 23 versehen, die mit
einer kannelierten Bohrung 24 des unteren Körpers 2
zusammenwirken kann, sobald die Welle 20 durch die
Wirkung einer Feder 25 in die in Fig. 13A dargestellte
Lage gebracht ist. In dieser Lage sind Körper 2 und
Welle 20 drehfest.
Die axial im Innern der röhrenförmigen Körper 1 und 2
verschiebbare Welle 20 trägt auf ihrer Außenfläche eine
profilierte Führungsnut 28, die mit wenigstens einem fest
mit dem Körper 2 verbundenen Führungsfinger zusammenwirkt,
um diesen um die Achse Δ in Drehung zu versetzen, sobald
die Welle 20 axial aus der in Fig. 13A gezeigten Stellung
versetzt wird. Diese perspektivisch in Fig. 3 dargestellte
Nut ermöglicht es, eine Schrittschaltdrehung des röhrenförmigen
Körpers 2 um die Achse Δ zu erhalten.
Das untere Ende der Welle 20 ist mit einem Steuermechanismus
ausgestattet, der insgesamt mit dem Bezugszeichen
127 bezeichnet und größer in Fig. 14 zu sehen ist. Dieser
Mechanismus umfaßt einen röhrenförmigen Kolben 129,
der in der Bohrung des unteren Körpers 2 gleiten kann,
wobei diese Bohrung koaxial zur Welle 20 ist. Der
Kolben 129 ist am Ende der Welle 20 durch ein Gewinde 130
fest. Ein Ventilklappensitz 131 verlängert den hohlen
Kolben 129, mit dem er durch ein Gewinde 132 verbunden
ist. Dieser Ventilklappensitz 131 besitzt eine konische
Bohrung 133, die ein Element 134 röhrenförmiger Gestalt
aufnehmen kann, dessen konisches Ende 135 komplementär
zur Bohrung 133 ist. Dieses Element vom Typ Ventilklappe
gleitet axial in einer Bohrung des Hohlkolbens 129 und
ist der Wirkung einer Feder 136 ausgesetzt, die zwischen
Kolben 129 und einem äußeren Bund 137 des Elements 134
zwischengeschaltet ist. Dieses Element 134 ist parallel
zu seiner Achse über einen Teil seiner Höhe, ausgehend
von seinem konischen Ende, geschlitzt. Die Schlitze 138
begrenzen zwischen sich Lamellen oder Blätter 139, von
denen wenigstens drei, regelmäßig verteilte, flexible
Blätter 139 a sind, die auf ihrer Innenfläche Erhöhungen
140 tragen, während auf ihrer Außenfläche der Bund 137
aus weiter unten zu beschreibenden Gründen fortgelassen
wurde. Der Ventilklappensitz 131 ist auch mit wenigstens
einem Auslösefinger 141 versehen, der in der Lage ist,
das Bauteil 134 vom Ventilklappensitz 131 in eine gewisse
Stellung der Welle 20 zu entfernen.
In seinem unteren Teil (Fig. 13B) umfaßt der röhrenförmige
Körper 2 d einen Korb 142, der koaxial zum röhrenförmigen
Körper gehalten ist. Dieser Korb ist mit einer Öffnung 143
im oberen Teil versehen und läßt einen Ringraum 144 frei,
über den das Bohrfluid ausströmt. Vorzugsweise sind die
Wandungen des Korbs 142 von Öffnungen 145 durchsetzt, die
den Durchgang des Bohrfluids ermöglichen.
Um eine wirksame Schmierung der Welle 20 und von unterschiedlichen
Teilen des Mechanismus 127 sicherzustellen,
ist eine Ölfluidreserve im wesentlichen begrenzten Ringraum
146 belassen, der zwischen dem oberen Körper 1 und
der Welle 20 begrenzt ist. Diese Ölreserve hat eine
andere Funktion, die bei der Beschreibung der Betriebsweise
näher erläutert werden wird. Dieser Ringraum wird
in seinem oberen Teil von einem Schwimmkolben 147 verschlossen,
der es ermöglicht, den Druck des Öls auf dem
gleichen Wert wie den des den Krümmer speisenden Bohrfluids
zu halten und durch Verschiebung die eventuellen Ölverluste
zu kompensieren. Dichtungen 148 und 149 sorgen jeweils für
die Abdichtung in Höhe des Schwimmkolbens 147 und des Mechanismus
127.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird weiter unten erläutert
unter der Annahme, daß der Krümmer in der in den Fig. 13A
und 13B dargestellten Lage sich befindet und die Achsen der
röhrenförmigen Körper ausgerichtet sind und die Bohrung die
Tiefe erreicht hat, auf der die Bohrrichtung geändert werden
soll.
Ohne die Bohrfluidzirkulation zu unterbrechen, führt man in
das Bohrfutter eine Stahlkugel bestimmten Durchmessers ein.
Diese wird durch die Erhöhungen 140 der Lamellen 139 a, wie
gestrichelt in Fig. 14 angedeutet, festgehalten. Diese Kugel
erzeugt einen Druckverlust Δ P im ausströmenden Bohrfluid.
Der in der Bohrung der Welle 20 herrschende Druck wird durch
den Schwimmkolben 147 (Fig. 13A) und durch das Öl auf die
Oberseite 129 a des Kolbens 129 übertragen. Die Bohrfluidströmung,
die einerseits auf die Kugel, andererseits auf
den Kolben 129 vermittels der Druckdifferenz Δ P wirkt,
verschiebt die Welle 20 axial in Strömungsrichtung des
Bohrfluids gegen die Wirkung der Feder 25. Der Finger 26,
der zunächst in der Stellung 26 a (Fig. 4) wirkt, erreicht
die Stellung 26 b. In dieser Stellung kommen die Kannelierungen
23 der Welle 20 und 24 des unteren Körpers 2 voneinander frei
und lösen unter Drehung die Welle 20 vom Körper 2. Die Axialverschiebung
der Welle 20 wird fortgesetzt, bis der Finger 26
die Stellung 26 c erreicht hat, wobei die Drehung des Körpers 2
um die Achse Δ um einen Winkel R= hervorgerufen wird.
Erreicht der Führungsfinger 26 die Stellung 26 c, so tritt
der Führungsfinger 141 in Kontakt mit einer Schulter 150
des Körpers 2 (Fig. 13B) und setzt das Element 134 fest,
während die Welle 20 und der Sitz der Ventilklappe 131
ihre Verschiebung unter Zusammendrücken der Feder 136 fortsetzen.
Somit ist der konische Teil 135 des Elementes 134
nicht mehr in Kontakt mit der konischen Bohrung 133. Unter
der Wirkung des Bohrfluids werden die elastischen Lamellen
139 a, die nicht mit Bund 137 ausgestattet sind, von der
Achse der Vorrichtung entfernt; die Kugel, die freikommt,
fällt in den unteren Teil des Krümmers bis in den Korb 142
(Fig. 13B).
Nachdem der durch die Kugel erzeugte Druckverlust verschwunden
ist, ist der Kolben 129 nicht mehr dem Druckunterschied
Δ P ausgesetzt. Die tarierte Feder 25 drückt die Welle 20
in der Figur nach oben, während die Feder 136 von neuem das
Element 134 gegen den Sitz des Ventils 131 drückt. Der
Führungsfinger 26 geht aus der Stellung 26 c in die Stellung
26 b′, dann in die Stellung 26 a′, in der die Kannelierungen
23 und 24 die Welle 20 und den unteren Körper 2 drehfest
machen. Die Welle 20 befindet sich in einer Stellung gleich
der in Fig. 13A dargestellten.
Der gleiche Arbeitszyklus kann wiederholt werden, indem
neue Kugeln in das Bohrfutter eingeführt werden. Der
Korb 142 kann beim Hochheben des Bohrfutters an die Oberfläche,
beispielsweise beim Wechseln des Bohrwerkzeugs,
geleert werden. Der Inhalt des Korbs wird so groß wie
möglich gewählt. Er kann 10 bis 20 Kugeln oder sogar
mehr ausmachen.
Die mit Bezug auf die Fig. 9 bis 11E beschriebene Verriegelungseinrichtung,
die mit einem die Führungsnut 28
umschließenden Ring 52 arbeitet, kann bei dieser Ausführungsform
ebenfalls Verwendung finden.
Claims (15)
1. Krümmer bzw. gekrümmtes Reduzierstück mit fernsteuerbarem
variablem Winkel mit einem ersten am Ende einer Bohrkolonne
befestigten röhrenförmigen Körper bzw. Element (1), und einem
zweiten röhrenförmigen Körper bzw. Element (2), der bzw. das
fest mit einem ein Bohrwerkzeug in Drehung versetzenden Bodenmotor
(5) verbunden ist, wobei diese röhrenförmigen Körper
untereinander verbunden sind und die Achse (YY′) des zweiten
röhrenförmigen Körpers um eine Drehachse ( Δ ) drehbar ist,
die einen Winkel ( α ) mit der Achse des ersten röhrenförmigen
Körpers (1) bildet, wobei die Drehachse ( Δ ) und die Achsen
(XX′, YY′) dieser beiden röhrenförmigen Körper unterschiedlich
sind und im wesentlichen an ein und dem gleichen Punkt
(O) zusammenlaufen, wobei dieser Winkel ein spitzer Winkel
( α ) ist und der Krümmer ferngesteuerte Einrichtungen (Zone D)
zum Modifizieren der Winkelstellung des zweiten röhrenförmigen
Körpers bezüglich des ersten (1) durch Verschwenken der Achse
des zweiten röhrenförmigen Körpers (2) um diese Drehachse ( Δ )
aufweist und Einrichtungen vorgesehen sind, um bezüglich einander
diese röhrenförmigen Körper in einer gewählten relativen
Winkelstellung festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß
die röhrenförmigen Körper (1; 2) durch ein Einsteckelement
bzw. eine Drehmuffe (2 a) verbindbar sind, dessen bzw. deren
Achse diese Drehachse ( Δ ) bildet und die von einer Verbindungswelle
für diese röhrenförmigen Körper durchsetzt ist,
welche gleitverschieblich in diesen röhrenförmigen Körpern
und drehfest mit einem hiervon verbunden ist, wobei die
Verbindungswelle (20) über eine Verriegelungsstellung verfügt,
in der sie ebenfalls drehfest mit dem anderen röhrenförmigen
Körper ist und aus der sie durch Axialverschiebung freikommt
und daß dieser Krümmer ferngesteuerte Einrichtungen (Zone D)
zur Axialverschiebung dieser Verbindungswelle (20) sowie
Antriebseinrichtungen aufweist, die einer Axialverschiebung
dieser Welle aus der Verriegelungsstellung (26 a) ein
Verschwenken des zweiten röhrenförmigen Körpers (2) um die
Drehachse ( Δ ) entsprechen lassen.
2. Krümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese
Antriebseinrichtungen wenigstens eine Anordnung aus zwei
Organen mit einer Profilnut (28) sowie einen mit dieser Nut
zusammenwirkenden Führungsfinger (26) umfassen, daß eines
dieser Organe von der Verbindungswelle (20), das andere von
dem röhrenförmigen Körper (2), mit dem die Verbindungswelle (20)
drehfest allein in der Verriegelungsstellung ist, getragen
ist (Fig. 3).
3. Krümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
ferngesteuerten Einrichtungen einen fest mit der Verbindungswelle
(20) verbundenen Kolben (20 a) umfassen, der von
wenigstens einem mit der Innenbohrung des ersten röhrenförmigen
Elements verbundenen Kanal (20 c) zum Durchgang eines
Fluid unter Druck gesetzt ist sowie ein Organ (79) umfassen,
welche das Schließen dieses Kanals aus der Entfernung gestattet.
4. Krümmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schließorgan eine mit wenigstens einer Öffnung durchbohrte
Scheibe (78) umfaßt, die in Kontakt mit dem Kolben (20 a)
koaxial zu diesem drehbar gelagert ist, derart, daß sich eine
Schließstellung dieses Kanals ergibt, wobei die Scheibe (78)
mit einer ihre Drehung steuernden gegebenenfalls fernsteuerbaren
Einrichtung verbunden ist.
5. Krümmer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Hilfseinrichtungen
zur Drehverriegelung von Elementen des Krümmers, die
jede ungewollte Drehung dieser Elemente nach einer Modifikation
ihrer relativen Winkelverkeilung verhindern.
6. Krümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einrichtungen zur Fernsteuerung der Axialverschiebung
diese Welle (20) einen ersten in einer Bohrung des ersten
röhrenförmigen Körpers gleitenden Kolben (27) sowie einen
zweiten in der Bohrung des zweiten röhrenförmigen Körpers
gleitenden Kolben (31) aufweisen, daß diese Kolben (27; 31)
fest mit der Welle verbunden sind und jeder hiervon von einem
Kanal durchsetzt ist, der mit der Bohrung dieser Welle in
Verbindung steht, wobei der zweite Kolben (31) einen Außendurchmesser
größer als der des ersten Kolbens (27) aufweist
und diese Kolben die Welle sowie die beiden röhrenförmigen
Körper (1; 2) des Krümmers miteinander einen Ringraum (34)
begrenzen und Speiseeinrichtungen (35) vorgesehen sind,
die in der Lage sind, diesen Ringraum (34) mit einem hydraulischen
Fluid unter Druck größer als dem in der Bohrung
dieser Welle zur Entfernung der Welle aus der Verriegelungsstellung
zu speisen.
7. Krümmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese
Speiseeinrichtungen umfassen: eine das hydraulische Fluid
enthaltende Kammer, wobei wenigstens ein Teil von deren
Wandung (36) verformbar ist und wobei die Kammer dem Druck
des den Krümmer speisenden Bohrfluids ausgesetzt ist;
ein ferngesteuertes Ventil, um sequentiell diese Kammer und
diesen Ringraum über einen Verbindungskanal (39) in Verbindung
zu setzen; und ein so ausgebildetes Organ (40), daß es
einen bestimmten Druckverlust in der Strömung des Bohrfluids
erzeugt, wobei das Organ (40) vor diesem unteren Kolben (27),
in Strömungsrichtung des Bohrfluids gesehen, angeordnet ist.
8. Krümmer nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine hydraulische
Kompensationskammer (41), die mit dem Ringraum (34) in
Verbindung steht und von der wenigstens ein Wandungsteil (36)
verformbar und den im Inneren dieser Welle herrschenden
Druck ausgesetzt ist.
9. Krümmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
dieses Ventil ein Magnetventil (70) ist, das von der Oberfläche
aus durch ein über eine mit dem Krümmer verbundene Leitung (39)
übertragenes Signal steuerbar ist.
10. Krümmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses
Organ (40) so ausgebildet ist, daß es eine im wesentlichen
konstanten Druckverlust trotz der Bohrfluiddurchsatzänderungen
hervorruft.
11. Krümmer nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Detektoreinrichtungen,
die so ausgebildet sind, daß sie den Querschnitt
des den zweiten Kolben durchsetzenden Kanals reduzieren, wenn
diese Welle in einer bestimmten bezüglich der Verriegelungsstellung
entfernten Stellung sich befindet.
12. Krümmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
diese Hilfsverriegelungseinrichtungen eine diese Welle umgebende
Büchse (52) aufweisen, die von einer im wesentlichen
länglichen zur Aufnahme des Führungsfingers ausgebildeten Nut
(53) durchsetzt ist, wobei die Büchse (52) mit Zähnen (54; 55)
an einem ihrer Enden versehen ist und diese Welle (20) mit
Zähnen (56; 57) komplementär zu denen der Büchse (52) ausgestattet
ist, um Büchse und Welle drehfest zu machen, sobald
letztere sich aus ihrer Verriegelungsstellung entfernt hat.
13. Krümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die
Axialverschiebung dieser Welle fernsteuernden Einrichtungen
(127) einen fest mit der Welle (20) verbundenen Kolben (129)
umfassen, wobei dieser Kolben von einem Kanal durchsetzt ist,
der mit der Bohrung dieser Welle (20) unter Bildung eines
Durchlasses für das Bohrfluid in Verbindung steht und daß sie
ein Organ aufweisen, das wenigstens teilweise den Kanal des
Kolbens verschließt, um in dem strömenden Fluid eine Druckdifferenz
hervorzurufen, die ausreichend ist, um diesen Kolben
(129) aus seiner Verriegelungsstellung zu entfernen.
14. Krümmer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dieses
den Kanal des Kolbens verschließende Organ einen fest mit
dem Kolben (129) verbundenen Ventilklappensitz (131) sowie
eine röhrenförmige Ventilklappe (134) aufweist, wobei letztere
in der Bohrung dieses Kolbens verschiebbar angeordnet und der
Wirkung elastischer Einrichtungen ausgesetzt ist, welche diese
Ventilklappe (134) gegen den Sitz (131) drücken; daß die
Ventilklappe (134) über einen Teil ihrer Länge vermittels
Schlitzen (138) geschlitzt ist, die wenigstens drei elastische
Lamellen (139 a) begrenzen, deren Innenflächen mit Erhebungen
(140) versehen sind, welche den Querschnitt der Ventilbohrung
vermindern, wenn das Ventil gegen seinen Sitz gepreßt wird,
wobei eine Kugel sich auf diesen Erhebungen (140) abstützt,
wenn die Ventilklappe (134) gegen ihren Sitz (131) gehalten
ist und daß wenigstens ein Auslösefinger (141) so ausgebildet
ist, daß er für eine Relativverschiebung von Ventilklappe
(134) und Ventilsitz (131) sorgt, wenn die Welle (20) sich
in einer bestimmten Stellung befindet, um es diesen Erhebungen
(140) zu ermöglichen, sich von der Achse der Klappe durch
elastische Verformung dieser Lamellen (139 a) zu entfernen,
derart, daß sie den Durchgang der Kugel gestatten und daß ein
Korb (142) zur Rückgewinnung der Kugel nach Passieren des
Ventils vorgesehen ist.
15. Krümmer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kolben (129) am unteren Teil der Welle (20) befestigt ist
und daß der Krümmer einen Schwimmkolben (147) am oberen Teil
dieser Welle (20) aufweist und Kolben, Welle und röhrenförmige
Körper zwischen sich einen im wesentlichen begrenzten mit
einem hydraulischen Fluid gefüllten Raum bilden, wobei der
Schwimmkolben dem Druck des den Krümmer speisenden Bohrfluids
ausgesetzt ist.
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