DE3046783C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Strömungsweiche gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Nicht-verfestigte Erdformationen, insbesondere solche,
welche losen Sand und weiche Sandsteinschichten enthalten,
stellen bei der Förderung aus dem Bohrloch ständige
Probleme dar infolge der Wanderung von losem Sand und
abgetragenem Sandstein in das Bohrloch, wenn die Erdformation
unter dem Druck und der Strömung von Druckmitteln
durch diese hindurch zerfällt. Diese Wanderung
von Teilchen kann schließlich den Strömungsdurchgang in
dem Fördersystem des Bohrlochs verstopfen und die Ausrüstung
in schwerwiegender Weise erodieren. In einigen
Fällen kann die Verstopfung des Fördersystems zu einem
vollständigen Aufhören der Strömung oder "Killing" des
Bohrlochs führen.
Ein führendes Verfahren zur Kontrolle der Sandwanderung
in das Bohrloch besteht darin, daß ein Kiesbett auf der
Außenseite einer durchbrochenen oder geschlitzten Auskleidung
vorgesehen wird, die sich über eine nicht-verfestigte
Erdformation erstreckt, so daß dieses Kiesbett
ein Hindernis für die Wanderung von Sand aus der Formation
bildet, während es immer noch eine Druckmittelströmung
gestattet. Der Kies wird in die Formation in
Form eines Schlamms transportiert, wobei die Trägerflüssigkeit
entfernt und zur Erdoberfläche zurückgeleitet wird.
Es muß die richtige Größe des Kieses verwendet werden, um
wirksam eine Wanderung des Sands durch das Kiesbett zu
unterbinden. Die Durchbrüche der Auskleidung sind dabei
so gewählt, daß sich der Kies auf dessen Außenseite absetzt,
während die Schlammflüssigkeit, die den Kies transportiert,
von außen in die Auskleidung eintritt.
Ein weit verbreitetes Verfahren, mit welchem Bohrlöcher
mit einem Kiesbett versehen werden, ist die "Umkehrzirkulation"
(reverse circulation). Dabei wird eine Anordnung
mit einer durchbrochenen Auskleidung über die
nicht-verfestigte Erdformation hinweg angeordnet, welche
üblicherweise als die zu packende "Zone" bezeichnet wird.
Danach wird vorher ein Packer oberhalb der Zone zwischen
der Auskleidung und der Verrohrung des Bohrlochs oder,
bei einem unverrohrten Bohrloch, der Wandung des Bohrlochs
gesetzt, um diese Zone von den Zonen oberhalb zu isolieren.
Ein Rohrstrang wird innerhalb dieser Auskleidungs-
Anordnung im Bereich der Zone eingeführt, so daß zwischen
der Auskleidung und dem inneren Rohrstrang ein Ringraum
gebildet wird. Kiesschlamm wird in diesen Ringraum hineingepumpt
und tritt in den Ringraum zwischen der Auskleidung
und der Verrohrung oder Bohrlochwandung an einer
geeigneten Stelle oberhalb der Zone aus, von wo er abwärtsfließt.
Der Kies wird dann im Bereich der Durchbrechungen
der Auskleidung abgelagert, wenn die Trägerflüssigkeit
wieder durch den durchbrochenen Teil der Auskleidung in
diese eintritt und durch den inneren Rohrstrang abgezogen
wird. Ein in das Packgerät eingebautes Kreuzungsstück
leitet die zurücklaufende Flüssigkeit zur Außenseite
der Auskleidungs-Anordnung zurück, wo die Flüssigkeit dann
zur Erdoberfläche nach oben fließt. An der Erdoberfläche
wird ein Druckaufbau festgestellt, wenn der Kies die Oberkante
des durchbrochenen Teils der Auskleidung erreicht,
was anzeigt, daß eine erfolgreiche Packung des Kiesbetts
erzielt worden ist. Danach wird der Strom von kiesbeladener
Flüssigkeit unterbrochen. Gegebenenfalls kann das Kreuzungsstück
abgeschlossen und Druck in der gleichen Richtung wie
der Schlammfluß ausgeübt werden, um den Schlamm in die
Erdformation zu quetschen und so das Kiesbett zu verfestigen.
Nach dem Quetschen wird das Kreuzungsstück wieder
geöffnet, und die Zirkulation der Flüssigkeit wird umgekehrt,
indem eine saubere Flüssigkeit längs des inneren
Rohrstranges hinabgepumpt und durch den Ringraum zwischen
diesem und der Auskleidungs-Anordnung nach oben zurückgepumpt
wird, um diesen Bereich freizuspülen. Anschließend
kann das Bohrloch gegebenenfalls anderen Behandlungen
unterworfen werden und fördern.
Als Alternative zur Benutzung einer Strömungsweiche, durch
welche zurückkehrende Flüssigkeit in den Raum außerhalb der
Auskleidung bei der Kiespackung geleitet wird, ist es bekannt,
konzentrische, innere und äußere Rohrstränge oberhalb
der Zone anzuwenden, die durch Benutzung einer
Strömungsweiche abgedichtet werden, um die Rückkehr zum
Ringraum zwischen den Rohren und dann hoch zur Oberfläche
zu kontrollieren. Solch ein Gerät ist in der US-PS 40 44 832
dargestellt. Die darin dargestellte Strömungsweiche ist
tatsächlich ein Teil eines Kiespackgerätes und ist nicht
ein Gerät für sich, sondern ein Teil eines inneren Rohrstrangs,
der an bestimmten Dichtungspunkten mit der Auskleidungsanlage
zusammenwirkt, so daß die Flüssigkeit auf
verschiedenen Pfaden geführt wird. Außerdem ist die Arbeit
der Strömungsweiche, zugegebenermaßen von der Bewegung des
inneren Rohrstrangs nach oben und unten um eine vorgegebene
Strecke abhängig, keine leichte Aufgabe in tiefen und
stark abgewichenen Löchern. Weiterhin schränkt der Einbau
der Strömungsweiche in das Kiespackgerät selbst in Verbindung
mit der Forderung, daß die Strömungsweiche an der
Auskleidung in der Nähe der Zone zum Abschließen des
Zirkulationsweges anliegt, die Anwendung des Gerätes auf
Bohrlöcher mit einer einzigen Zone ein. Es gibt keine
Möglichkeit, die Strömungsweiche entweder in Offen- oder
Schließstellung zu verriegeln, was ein "Quetschen"
(squeezing) der Kiespackung zu einem unsicheren Verfahren
macht. Schließlich macht der Gebrauch sowohl einer Strömungsweiche
als auch konzentrischer Rohrstränge zur Oberfläche
den einen Zweck einer Strömungsweiche zunichte,
nämlich das Vermeiden der doppelten Rohrstränge zur Oberfläche.
In der US-PS 39 26 409 ist eine Strömungsweiche als integriertes
Teil eines Kiespackgerätes beschrieben, die
einen J-Schlitz-Mechanismus zur Verriegelung der Strömungsweiche
in Offen- oder Schließstellung aufweist.
Die Anwendung eines J-Schlitz-Mechanismus erfordert jedoch
notwendigerweise eine in tiefen oder abgewichenen
Bohrungen schwer zu steuernde Drehung des Rohrstrangs,
und die Art und Weise, wie die Strömungsweiche in ein
anderes Gerät eingebaut ist, verhindert deren Benutzung
für mehrere Arbeiten in verschiedenen Zonen in einer
Bohrung während der gleichen Absenkung.
Aus der US-PS 27 38 012 ist ein Drehwerkzeug bekannt,
das in einen Kanalkörper absenkbar ist, während die
US-PS 37 26 343 eine Vorrichtung und ein Verfahren einer
Kiespackung beschreibt.
In der US-PS 37 10 862 ist eine Anordnung beschrieben,
bei der eine Strömungsweiche durch den Gebrauch eines
inneren, drehenden J-Schlitz-Mechanismus in Offen- und
Schließstellung verriegelt werden kann. Diese Strömungsweiche
bildet jedoch wieder einen Teil des Kiespackgerätes
und leitet die Flüssigkeit hinter der Verrohrung zur Erdoberfläche
hoch, eine Technik, die eine Störung höherer
Erdformationen in einem Mehrzonenbohrloch hervorrufen kann.
Aufbau und Lage der Strömungsweiche machen es unmöglich,
mehr als eine Zone auf einem einzigen Weg in das Bohrloch
mit Kies abzudichten, und die Methode zur Bestimmung, ob
die Strömungsweiche in Offen- oder Schließstellung ist,
durch Messung an der Oberfläche ist in tiefen oder abgewichenen
Bohrlöchern auf Grund der Wahrscheinlichkeit
einer Drehung in dem Rohrstrang und den Aufhängern
zwischen dem Rohr und der Auskleidung höchst unpraktisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsweiche
zur Verwendung in einem Bohrloch so auszubilden,
daß sie als einheitliches Gerät ausgebildet und auch bei
Mehrzonenbohrungen anwendbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Die Strömungsweiche der vorliegenden Erfindung enthält
eine äußere Hülse, die um einen Innenkörper herum angeordnet
ist. Dieser enthält vertikale Kanäle, über welche
eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Rohrstrang,
durch den die Strömungsweiche in dem Bohrloch aufgehängt
ist und dem Ringraum zwischen den konzentrischen
Rohrsträngen darunter
hergestellt wird, sowie seitliche Zirkulationskanäle, die
mit dem Inneren des inneren Rohrstrangs darunter in Verbindung
stehen. Die vorerwähnten seitlichen Zirkulationskanäle
gestatten, wenn sie mit den Anschlüssen in der äußeren
Hülse fluchten, eine Flüssigkeitsströmung zwischen dem
äußeren Ringraum (zwischen Bohrrohr und Verrohrung oder
offener Bohrlochwandung) und dem inneren Rohrstrang unter
der Strömungsweiche. Die Strömungsweiche kann entweder in
der Betriebsweise "Zirkulation", in der geschlossenen
Betriebsweise "Test" oder in der geschlossenen Betriebsweise
"Bypass", durch den Gebrauch eines inneren drehbaren
Schlitzmechanismus und einer Klemmringanordnung verriegelt
werden. Jede Betätigung der Strömungsweiche wird durch
auf- und abwärtsgehende Bewegung des Rohrstrangs bewirkt,
an welchem die Strömungsweiche (und andere Geräte in dem
Strang darunter) aufgehängt sind. Da die Strömungsweiche
der vorliegenden Erfindung oberhalb der höchsten Zone in
dem Bohrloch angewandt wird, wird aller Rücklauf zum
oberen Ende der Auskleidung durch den Ringraum zwischen
den Rohren geführt, und dadurch werden die Zonen oberhalb
der zu packenden Zone isoliert. Zusätzlich kann, auf Grund
der Lage der Strömungsweiche, der Rücklauf in dem Ringraum
zwischen Verrohrung und Rohrstrang aufgenommen werden ohne
die Notwendigkeit doppelter Rohrstränge zur Erdoberfläche.
Ebenfalls ist es möglich, das Packen mehrerer Zonen mit
Kies in einem einzelnen Gang durchzuführen, da die Strömungsweiche
nicht von der Anlage an der Auskleidung an
irgendeinem Arbeitspunkt abhängt. Schließlich ist auch die
Bewegung des Rohrstrangs innerhalb des Bohrlochs durch die
Verwendung von Umgehungen vereinfacht, die auch in Offen-
oder Schließstellung durch hin- und hergehende Bewegung
des Rohrstrangs geöffnet oder geschlossen werden.
Abgeänderte Ausführungsformen werden ebenfalls beschrieben.
Eine erste abgeänderte Ausführungsform sieht von der
geschlossenen Betriebsweise "Test" ab, während sie immer
noch den gleichen Betätigungsmechanismus verwendet. Die
zweite abgeänderte Ausführungsform benutzt eine vereinfachte
Sprengring-Betätigungsvorrichtung, wobei der drehbare
Schlitzmechanismus vermieden wird.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend
unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert:
Die Fig. 1A, 1B, 1C und 1D ergeben einen senkrechten
Querschnitt der Strömungsweiche in der Betriebsweise
"Zirkulation".
Die Fig. 2A, 2B, 2C und 2D ergeben einen senkrechten
Querschnitt der Strömungsweiche bei der geschlossenen
Betriebsweise "Test", wobei die Umgehung geschlossen ist.
Die Fig. 3A, 3B, 3C und 3D ergeben einen senkrechten
Querschnitt der Strömungsweiche in der geschlossenen
Betriebsweise "Bypass", wobei die Umgehung offen ist.
Die Fig. 4A und 4B zeigen Abwicklungen der Schlitze, die
bei der Betätigung der vorliegenden Strömungsweiche angewandt
werden.
Die Fig. 5 ist ein waagerechter Querschnitt längs der
Linie X-X von Fig. 1A.
Die Fig. 6A, 6B und 6C ergeben einen senkrechten Querschnitt
einer abgeänderten Ausführungsform der Strömungsweiche
in der Betriebsweise "Zirkulation".
Die Fig. 7A, 7B und 7C ergeben einen senkrechten Querschnitt
der abgeänderten Ausführungsform der Strömungsweiche
in der geschlossenen Betriebsweise.
Die Fig. 8A und 8B zeigen Abwicklungen der Schlitze, die
in der Strömungsweiche von Fig. 6 und 7 angewandt werden.
Die Fig. 9 ist ein waagerechter Querschnitt längs der
Linie X-X von Fig. 6.
Die Fig. 10A und 10B ergeben einen senkrechten Querschnitt
einer zweiten abgeänderten Ausführungsform der
Strömungsweiche in der Betriebsweise "Zirkulation".
Die Fig. 11A und 11B ergeben einen senkrechten Querschnitt
der zweiten abgeänderten Ausführungsform der
Strömungsweiche in der geschlossenen Betriebsweise.
Die Fig. 12A, 12B, 12C, 12D und 13 ergeben eine schematische
Darstellung der Benutzung der Strömungsweiche beim
Packen eines Kiesbetts.
Es wird nun auf die Zeichnungen, insbesondere auf die
Fig. 1A, 1B und 1C Bezug genommen, in denen die Strömungsweiche
28 von dem in der Verrohrung 22 angeordneten
Rohr 20 herabhängt. Die Strömungsweiche 28 enthält den
Kanalkörper 84, um den die Hülse 30 verschiebbar angeordnet
ist, die an dem zur Erdoberfläche laufendem Rohr 20 befestigt
ist.
Die äußere Hülse 30 ist aus einzelnen Abschnitten montiert.
Die Paßstückhülse 32, durch die die Strömungsweiche 28
(und der Rohrstrang darunter) aufgehängt ist, wird mit der
oberen Klemmhülse 36 verschraubt, wobei dazwischen eine
Flüssigkeitsdichtung durch den O-Ring 34 erreicht wird.
Die obere Klemmhülse 36 ist wiederum mit der unteren Klemmhülse
42 verschraubt, wobei ein O-Ring 40 dazwischengesetzt
wird. Das untere Ende der unteren Klemmhülse 42 ist an
einem Zirkulationsöffnungsgehäuse 46 befestigt, unter
welchem sich eine obere Dichtungshülse 48, eine untere
Dichtungshülse 52 (mit O-Ring 50 dazwischen) und eine Endkappe
54 befinden. Die Verbindungsstelle zwischen Paßstückhülse
32 und oberer Klemmhülse 36 erzeugt eine Ringnut
56, in welcher ein einen Stift 78 tragender Ring 80
verdrehbar angeordnet ist. Der Stift 82 ist in einer über
der Ringnut 56 gelegenen Stellung an der Paßstückhülse 32
befestigt. Unterhalb der Ringnut 56 besitzt die obere
Klemmhülse auf einer wesentlichen Strecke eine vergrößerte
Bohrung, unter welcher die Bohrung weiter vergrößert ist
und den oberen Teil eines Sprengring-Ringraums 60 bildet.
Die Verbindungsstelle der oberen Klemmhülse 36 und der
unteren Klemmhülse 42 schaffen ein ringförmiges Sprengringgehäuse
62, unter welchem die Bohrung der unteren Klemmhülse
42, deren Innendurchmesser dem der oberen Klemmhülse
36 oberhalb des Sprengringgehäuses 62 entspricht, den
unteren Teil des Sprengring-Ringraumes 60 bildet.
An der Verbindungsstelle von unterer Klemmhülse 42 und
Zirkulationsöffnungsgehäuse 46 ist die ringförmige Dichtung
66 eingeschlossen, wobei die ringförmige Dichtung 68
an der Verbindungsstelle des letzteren und der oberen
Dichtungshülse 48 eingeschlossen ist. Durchbrüche 74 und
76 sind zwischen den durch die Wand der Hülse 30 und das
Zirkulationsöffnungsgehäuse 46 ragenden, ringförmigen
Dichtungen 66 und 68 angeordnet. Die ringförmige Dichtung
70 ist zwischen oberer Dichtungshülse 48 und unterer Dichtungshülse
52 gehalten, wobei die ringförmige Dichtung 72
in dem Gehäuse, das an dem Anschlußstück der unteren Dichtungshülse
52 und der Endkappe 54 gebildet wird, gehalten
ist. Der Kanalkörper 84 enthält im wesentlichen ein rohrförmiges
Innenteil 86 mit einem Kanal 122, der ununterbrochen
zu dem Umlaufblock 108 läuft. Schlitze 88 und 90, die
in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind, sind auf
der äußeren Fläche des Innenteils 86 spanabhebend gebildet.
Die Abwicklungen der Schlitze 90 und 88 sind in den Fig.
4A und 4B bzw. 5A und 5B gezeigt. Axial unter den
Schlitzen, verlaufen die oberen Hülsenumgehungen 92 und
94 von der Bohrung zu der äußeren Fläche des Innenteils
86. Direkt unter den oberen Hülsenumgehungen 92 und 94
beginnt der obere Hülsenumgehungsringraum 58 (der, wie
hiernach erklärt wird, in der Länge veränderbar ist), der
hauptsächlich durch die Bohrungswandung der Paßstückhülse
32 und die Außenfläche des Innenteils 86 begrenzt ist. Die
Schürze 96 mit dem Wulst 98 an deren unterem Ende, umgibt
das Innenteil 86 unterhalb der oberen Hülsenumgehungen und
ist damit verschraubt, wobei die Wulst 98 mit einer radial
nach innen zulaufenden, unteren Fläche des Innenteils 86
in Verbindung steht, eine einheitliche, flache Mittelfläche,
und eine radial nach innen ragende, obere Schulter aufweist,
die mit dem rohrförmigen, oberen Teil der Schürze 96 in
Verbindung steht. Wischring 38, der in der oberen Klemmhülse
36 eingeschlossen ist, steht in verschiebbarem Wischkontakt
mit der Schürze 96 oberhalb der Wulst 98. Unterhalb
der Schürze 96, vergrößert sich langsam der Außendurchmesser
des Innenteils 86, wobei diese Fläche zu den unteren
Hülsenumgehungen 102 und 104 verläuft, die zwischen der
Bohrung und der Außenfläche des Innenteils 86 verlaufen.
Es wird angemerkt, daß der Außendurchmesser des rohrförmigen,
oberen Teils der Schürze 96 größer als der des Innenteils
unter der Wulst 98 ist. Der Sprengring 100, der eine
nach außen abgeschrägte, ringförmige Fläche darunter aufweist,
wird sich im wesentlichen frei auf der Außenfläche
des Innenteils 86 unter dem Wulst 98 verschieben, aber wird
sich mit wesentlicher Reibung auf dem rohrförmigen oberen
Teil der Schürze 96 verschieben. Der in der unteren Klemmhülse
42 eingeschlossene Wischring 44, steht in verschiebbarem
Wischkontakt mit der Außenfläche des Innenteils 86
unterhalb der Schürze 96. In der Nähe des axial oberen
Bereiches der unteren Hülsenumgehungen 102 und 104 beginnend
und axial nach unten zu einem Punkt neben der ringförmigen
Dichtung 66 fortfahrend, besitzt das Innenteil 86
einen verkleinerten Außendurchmesser, der in Verbindung mit
der Bohrungswandung der unteren Klemmhülse 42 den längenveränderlichen
unteren Hülsenumgehungs-Ringraum 64 bildet,
wobei der untere Hülsenumgehungs-Ringraum 64 mit den unteren
Hülsenumgehungen 102 und 104 in Verbindung steht. Der
Umlaufblock 108, der den T-förmigen Umlaufkanal 106 enthält,
ist an die Bohrungswandung des Innenteils 86 in
Anlage an die Mündungen 110 und 112 angeschweißt, wobei
der Umlaufblock 108 durch die Bohrungswandung des Innenteils
86 auf einer Seite des Umlaufkanals 106 unterteilt
ist, um so Flüssigkeitsstrom von der Bohrung 122 zu dem
Kanal 126 zu ermöglichen. Die Mündungen fluchten in der
Peripherie mit den Durchbrüchen 74 und 76. Die den axialen
Kanal 124 begrenzende, innere Leitung 120 ist in Verbindung
mit dem Umlaufkanal 106 an dem Umlaufblock 108 befestigt.
Die äußere Leitung 114 ist an dem Innenteil 86 oberhalb der
Umgehungsöffnungen 116 und 118 befestigt, die zwischen der
Außenfläche des Innenteils 86 und dem Umgehungskanal 128
verlaufen.
Die Packer 138 und 144 sind auf Wülsten 140 bzw. 146
gelagert und um das Packerinnenteil 134 angeordnet, wobei
die O-Ringe 142 und 148 eine flüssigkeitsdichte Dichtung
dazwischen bilden. Die Wulst 146 liegt an dem vergrößerten
unteren Ende des Packerinnenteils 134 an und ist durch die
Klemmhülse 136 axial von der Wulst 140 getrennt. Das
Weichenpaßstück 132, das sowohl an dem Packerinnenteil 134
als auch an dem Innenteil 86 befestigt ist, schließt die
Wülste 140 und 146 und Klemmhülse 136 ein.
Das innere hermetische Rohr 150 ist an der inneren Leitung
120 befestigt, während der axiale Kanal 124 mit dem inneren
hermetischen Rohr 154 in Verbindung steht und das äußere
hermetische Rohr 152 an der äußeren Leitung 114 befestigt
ist, so daß der Rohrringraum 156 mit dem ringförmigen
Kanal 126 in Verbindung steht.
Die Fig. 1 bis 5 sind von besonderer Bedeutung für das
Verständnis der Wirkungsweise der Strömungsweiche 28, die
einen inneren drehbaren Schlitzmechanismus in Verbindung
mit einer Sprengringklemmanordnung benutzt. Dadurch, daß
die äußere Hülse 30 verschiebbar auf dem Kanalkörper 84
angeordnet ist, bewirkt die Bewegung der äußeren Hülse 30
infolge der hin- und hergehenden Bewegung des Rohres 20,
Änderungen der Betriebsweise der Strömungsweiche 28 von einer
offenen Betriebsweise (Fig. 1) zu einer geschlossenen
Betriebsweise "Test" (Fig. 2) und zu einer geschlossenen
Betriebsweise "Bypass" (Fig. 3). Wenn die Strömungsweiche
in der offenen Betriebsweise ist, wie in Fig. 1 gezeigt,
sind die Durchbrüche 74 und 76 in der äußeren Hülse 30 neben
die Mündungen 110 und 112 angeordnet, wobei der Umlaufkanal
106 sich von dort zu dem axialen Durchlaufkanal 124
erstreckt. In der offenen Betriebsweise sind die Mündungen
110 und 112 durch ringförmige Dichtungen 66 und 68 eingeschlossen,
während die ringförmigen Dichtungen 68 und 70
die Umgehungsöffnungen 116 und 118 im Körper 84 einschließen,
so daß der Ringraum 16 vom Ringraum 18 unter der Strömungsweiche
28 isoliert wird. In der geschlossenen Betriebsweise
"Test" (Fig. 2) werden die Durchbrüche 110 und 112
durch die ringförmigen Dichtungen 68 und 70 eingeschlossen,
und damit vom Ringraum 16 isoliert. Die Umgehungsöffnungen
116 und 118 sind auch geschlossen, da sie durch ringförmige
Dichtungen 70 und 72 eingeschlossen sind. Wenn die Strömungsweiche
28 in der geschlossenen Betriebsweise "Bypass" ist,
wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die Mündungen 110 und 112
wieder durch ringförmige Dichtungen 68 und 70 eingeschlossen,
so daß sie vom Ringraum 16 abgeschlossen sind, während
die Umgehungsöffnungen 116 und 118 geöffnet sind. Um eine
zwangsläufige Verriegelung in der geschlossenen Betriebsweise
"Test" und der geschlossenen Betriebsweise "Bypass"
der Strömungsweiche 28 sicherzustellen, wird der Schlitzmechanismus,
der in den Fig. 4A, 4B und 5 dargestellt
ist, mit Sprengringen 100 und der Wulst 98 benutzt. Um
sicherzustellen, daß die äußere Hülse 30 sich in bezug auf
den Kanalkörper 84 nicht dreht, verschiebt sich ein fester
Stift 82 in der äußeren Hülse 30 innerhalb des geraden
Schlitzes 90 in dem Innenteil 86. Um eine zwangsläufige
Verriegelung in der geschlossenen Betriebsweise "Test"
zu schaffen, wird ein komplexer Schlitz 88 im Kanalkörper
84 mit Ring 80 und Stift 78 benutzt. Der Ring 80 ist
verdrehbar innerhalb der Ringnut 56 in der äußeren Hülse
30 eingeschlossen und ist in bezug auf das Innenteil 86
drehbar und axial verschiebbar. Deshalb folgt der Stift
78, wenn die äußere Hülse 30 durch Bewegung des Rohrs 20
sich hin- und herbewegt, den Rändern des komplexen Schlitzes
88, die durch das Innenteil 86 und den Kulissenmittelteil
89 begrenzt sind dank der durch den Ring 80 ermöglichten
Dreh- und Axialbeweglichkeit. Wenn die Strömungsweiche
28 in der offenen Betriebsweise ist, wie in Fig. 1 dargestellt,
befindet sich der Stift 78 in der Lage 78a in dem
komplexen Schlitz 88, wie in Fig. 4B gezeigt, während der
Stift 82 in dem geraden Schlitz 90 sich in der Lage 82a
befindet, wie in Fig. 4A gezeigt. Fig. 5, ein Schnitt längs
der Linie X-X in Fig. 1A, stellt ebenfalls die Umfangslage
des Stifts 78 im Schlitz 88 dar, wenn die Strömungsweiche
28 in der offenen Betriebsweise ist. Der gerade Schlitz 90
ist in Fig. 5 nicht gezeigt, da der Schnitt unterhalb desselben
verläuft. Wenn das Rohr 20 und damit die äußere
Hülse 30 sich nach oben hin- und herbewegt, wird der Stift
78 durch die abgewinkelte Kante 89a des Kulissenmittelteils
und die abgewinkelte Umfangschlitzkante 86a zu der Lage 78b
in der Ausnehmung 88a geführt, während sich der Stift 82 in
die Lage 82b bewegt und dabei die geschlossene Betriebsweise
"Test" der Strömungsweiche 28 bewirkt. Durch die vorerwähnte
Bewegung der äußeren Hülse 30 wurde der Springring
100 in dem Gehäuse 62 über die Wulst 98 auf der Schürze 96
gehoben, wobei diese Sprengringbewegung durch die abgeschrägte,
obere Innenfläche des Sprengrings 100 vereinfacht wird.
Wenn das Bohrrohr abgesetzt wird, wird der Stift 78 durch
die abgewinkelte Kulissenmittelteilkante 89b in die Lage
78c in der Schlitzausnehmung 88b geführt. Der Stift 78
bewegt sich ebenfalls offensichtlich in die Lage 82c in
dem geraden Schlitz 90. An diesem Punkt wird die Strömungsweiche
28 in der geschlossenen, in Fig. 2 gezeigten
Betriebsweise "Test" verriegelt, und liegt die flache,
untere Fläche des Sprengrings 100 an der oberen Schulter
der Wulst 98 an. Eine anschließende hin- und hergehende
Bewegung der äußeren Hülse 30 nach oben bewirkt, daß der
Stift 78 durch die zur Umfangsrichtung unter einem Winkel
verlaufende Schlitzkante 86b in die Lage 78d im Schlitz 88
geführt wird, wo die Reibungsanlage des Sprengrings 100
mit der Schürze 96 die äußere Hülse 30 über den Geräteumgehungen
116 und 118 (Fig. 3) hält, bis ein wesentliches
Gewicht durch das Rohr 20 auf den Gerätestrang gesetzt
wird, wie z. B., wenn der Gerätestrang an einer zu behandelnden
Zone verankert ist. Daher wird ersichtlich, daß
die Umgehungsöffnungen 116 und 118, da der Sprengring 100
in Reibkontakt auf der Schürze 96 in den Lagen 78b und 78d
sitzt, unbedeckt sein werden und in diesen beiden Lagen
(Fig. 2 zeigt die Strömungsweiche 28 in Lage 78c, nachdem
das Rohr 20 abgesetzt worden ist) offen gehalten werden.
Als ein Ergebnis kann immer sichergestellt werden, daß die
Umgehungsöffnungen offen sind, bis ein wesentliches Gewicht
auf das Bohrrohr 20 gesetzt wird, wie wenn der Gerätestrang
in fester Lage ist. Eine Bewegung der äußeren Hülse 30 nach
unten, die mit dem oben erwähnten, wesentlichen Gewicht
bewirkt wird, senkt den Stift 78 nach unten in die Lage 78a,
wobei der Sprengring 100 zurück nach unten über die Wulst
98 bewegt wird. Auf Grund eines (nicht gezeigten) Spalts
darin ist der Sprengring 100 ausdehnbar, und es kann die
Bewegung über besagte Wulst 98 durch leichtes Abschrägen
der Kante zwischen der inneren und unteren Fläche des
Sprengrings 100 weiter vereinfacht werden, so daß der besagten
Wulst eine schräge Fläche geboten wird. Der Stift
78 wird durch die Kulissenmittelteilkanten 89c davon abgehalten,
in die Lage 78c zurückzukehren und folgt dann der
abgewinkelten Umfangsschlitzkante 86c. Der Stift 82 geht
natürlich in die Lage 82b und dann in derselben Reihenfolge
zur Lage 82a im geraden Schlitz 90.
Es wird nun wieder auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen,
in denen die zum Hülsenumgehungsringraum 58 führenden,
oberen Hülsenumgehungen 92 und 94 die Bewegung der äußeren
Hülse 30 in bezug auf das Innenteil 86 über dem Sprengring-
Ringraum 60 erleichtern, indem sie von der Bohrung
122 aus Flüssigkeitsdurchtritt ermöglichen und damit eine
Vakuumwirkung verhindern. Körnige Substanzen in der
Flüssigkeit in der Bohrung 122 werden durch den Wischring
38 von dem Sprengring-Ringraum 60 ferngehalten. Auf ähnliche
Art und Weise vereinfachen die unteren Hülsenumgehungen
102 und 104 in Verbindung mit dem unteren Hülsenumgehungsringraum
64 die Flüssigkeitsbewegung zwischen der
äußeren Hülse 30 und dem Innenteil 86 unter dem Sprengring-
Ringraum 60, wobei körnige Substanzen durch einen
Wischring 44 davon ferngehalten werden. Die ringförmige
Dichtung 66 dient denselben Zwecken an dem unteren Ende
des Hülsenumgehungsringraums 64, während sie eine Flüssigkeitsdichtung
bewirkt. Beide Umgehungsringräume schwanken,
wie ersichtlich ist, in der Länge mit der Hülsenlage,
wobei die axialen Abmessungen sich mit der Richtung der
Flüssigkeitsbewegung ändert.
Der Gebrauch der Strömungsweiche 28 mit den vereinfachten
Strängen des in Fig. 12 und 13 dargestellten Kiespackgeräts,
wird unten beschrieben. Mit 26 ist allgemein ein
Gerätestrang bezeichnet, der innerhalb der Auskleidung 24
an der Strömungsweiche 28 (über Fig. 12a) durch das innere
Rohr 150 und das äußere Rohr 152, die mit der inneren
Leitung 120 bzw. der äußeren Leitung 114 verbunden sind,
aufgehängt ist. Um den Rohrstrang 26 und die Auskleidung
24 ist die Verrohrung 22 angeordnet, die Durchbohrungen
in Höhe von zwei nicht verfestigten (unnumerierten)
fördernden Erdformationen, durch welche das Bohrloch hindurchläuft,
aufweist.
Die Strömungsweiche 28 liegt über dem Auskleidungsaufhänger
600, durch den die Auskleidung 24 innerhalb der Verrohrung
22 befestigt ist, und zwar in einer ausreichenden Entfernung
um die hin- und hergehende Bewegung des Gerätestrangs
26 sicherzustellen, damit die Geräte im Strang beim Kiespackvorgang
in der untersten Zone betätigt werden können.
Mittels der Gleitstücke 606, die bei mechanischem Setzen
von Packern 604 benutzt werden, wird der Auskleidungsaufhänger
600 in das Gehäuse 22 gesetzt. Der mit Gewinde
versehene Kragen 602 wird zur Befestigung der Auskleidung
24 an dem Bohrstrang während deren Anbringung in dem Bohrloch
in der Verrohrung 22 benutzt.
Verfolgt man die Auskleidung vom Auskleidungsaufhänger
600 nach unten, so enthält sie eine nicht numerierte Länge
des Rohrs bis zu einer Lage gerade über der höchsten,
abzudichtenden Zone. An diesem Punkt liegt ein in der
Verrohrung abzustützender, aufblähbarer Packer, der
schematisch bei 610 dargestellt ist. Der durch das Innenteil
614 und gummielastische Außenwand 612 begrenzte,
ringförmige Raum wird aufgebläht, indem Flüssigkeit durch
das schematisch dargestellte Rückschlagventil 616 bis zu
einem vorgegebenen Druck gepumpt wird. Unter dem aufblähbaren
Packer 610 liegt ein Kieseinleitgerät 618, das ein
Gehäuse 620 aufweist, in dem eine Hülse 622 verschiebbar
angeordnet ist. Am oberen Ende des Gehäuses 620 liegt ein
eingeschnürter Teil 644, der durch abgeschrägte Kanten
begrenzt ist. Die Kiesöffnungen 624 und 626 erstrecken
sich durch das Gehäuse 620. Neben dem unteren Ende des
Gehäuses 620 ist die ringförmige Schulter 632 von ringförmigen
Nuten 634 gefolgt, wobei die rohrförmige Fläche 636
im wesentlichen den gleichen Innendurchmesser wie die
Schulter 632 und die ringförmige Nut 638 aufweist. Innerhalb
der Hülse 622 sind vier (nicht numerierte) ringförmige
Dichtungen dort herum angeordnet. Am oberen Ende der
Hülse 622 liegt die nach unten weisende ringförmige Schulter
642. Zwischen den oberen und unteren Paaren ringförmiger
Dichtungen stehen die Durchbrüche 628 und 630 in
Verbindung mit den Kiesöffnungen 624 und 626, wenn sie
damit fluchten. Am untersten Endpunkt der Hülse 622 sitzt
ein Ring von Klemmfingern 640 mit radial nach außen ragenden
unteren Enden. Unter dem Kieseinleitgerät 618 liegt
ein polierter Rohrstutzen 646.
Unter dem polierten Rohrstutzen 646 sitzt ein Verankerungsgerät
648. Das Verankerungsgerät 648 besitzt eine nach
oben weisende, ringförmige Schulter 650, über und unter
der ringförmige Ausnehmungen liegen.
Unter dem Verankerungsgerät 648 sitzt ein Rohr 652 und das
Kiessieb 654, das um die obere Produktionsformation oder
die interessierende Zone unter dem Rohr 652 angeordnet
ist.
Es wird nun auf die untere interessierende Zone Bezug
genommen, in der der Packer 656, im wesentlichen gleich
dem Packer 610, unter dem Kiessieb 654 liegt, so daß die
obere, interessierende Zone von der unteren Zone isoliert
wird. Der durch das Innenteil 660 und die gummielastische
Außenwand 658 begrenzte, ringförmige Raum wird aufgebläht,
indem Flüssigkeit durch das schematisch dargestellte Rückschlagventil
662 bis zu einem vorgegebenen Druck gepumpt
wird.
Unter dem Packer 656 liegt ein zweites Kieseinleitungsgerät
664, das im wesentlichen mit dem Kieseinleitgerät 618
übereinstimmt. Das Kieseinleitgerät 664 enthält ein äußeres
Gehäuses 666, innerhalb welchem die Hülse 668 verschiebbar
angeordnet ist. Am oberen Ende des Gehäuses 666 sitzt
der durch die abgeschrägten Kanten begrenzte, eingeschnürte
Teil 690. Die Kiesöffnungen 670 und 672 verlaufen durch
das Gehäuse 666. An dem unteren Ende des Gehäuses 666 sitzt
die Schulter 678, an die sich eine ringförmige Nut 680
anschließt, wobei die rohrförmige Fläche 682 im wesentlichen
den gleichen Innendurchmesser wie die Schulter 678
und die ringförmige Nut 684 hat. Die Hülse 668 besitzt
vier (unnumerierte) ringförmige Dichtungen. Am oberen
Ende der Hülse 668 liegt die nach unten weisende Schulter
688. Zwischen den ringförmigen Dichtungen stehen die
oberen und unteren Durchbruchpaare 674 und 676 in Verbindung
mit den Kiesöffnungen 670 und 672, wenn sie damit
fluchten. An dem untersten Endpunkt der Hülse 668 sitzt
ein Ring von Klemmfingern 686 mit radial nach außen ragenden,
unteren Enden. Unter dem Kieseinleitgerät 664 sitzt
ein zweiter polierter Rohrstutzen, unter dem ein zweites
Verankerungsgerät 694 liegt. Das Verankerungsgerät 694
besitzt eine nach oben weisende, ringförmige Schulter,
über der sich ringförmige Ausnehmungen befinden.
Das Kiessieb 700 ist über der unteren fördernden Erdformation
oder der interessierenden Zone angeordnet. Die Kiessiebe
654 und 700 sind in den Zeichnungen verkürzt und
können in Wirklichkeit einige Meter Länge aufweisen, wobei
die Länge durch die Dicke der mit Kies abzudichtenden
Erdformation bestimmt ist, was den Fachleuten alles klar
ist. Es ist dabei weiter offensichtlich, daß die Kiessiebe
Löcher aufweisen können, oder, wie gezeigt, mit Draht umwickelte
Spalten zur Erzielung der gewünschten Wirkung
benutzen.
Eine andere Länge des Rohrs 702 ist unter dem Kiessieb 700
befestigt, und das untere Ende des Rohrs ist mit einem
Führungsschuh 704 abgedeckt.
Es sollte angemerkt werden, daß die zweckmäßige Ausrichtung
des Rohrstrangs 26 in bezug auf die Auskleidung 24
von den polierten Rohrstutzen 646 und 692 abhängig ist,
die eine geeignete Länge haben, um das Kiespackgerät und
die Umgehungsanordnung 720 (siehe Fig. 12C) entweder über
das Kieseinleitgerät 618 oder 644 in die richtige Lage zu
bringen, wenn der Gerätestrang 24 an der abzudichtenden
Zone in der richtigen Lage verankert ist.
Die Auskleidung 24 wurde schon näher beschrieben. Nun wird
der Gerätestrang 26 von dessen oberem Ende nach unten
beschrieben.
Wie bereits festgestellt wurde, stehen die innere Leitung
120 und die äußere Leitung 114 der Strömungsweiche 28 in
Verbindung mit dem inneren Rohr 150 und dem konzentrischen
äußeren Rohr 152, die sich nach unten zum Kiespackgerät
und der Umgehungsanordnung 720 erstrecken. Die konzentrischen
Rohre 150 und 152 müssen ausreichende Länge aufweisen,
um das Kiespackgerät und die Umgehungsanordnung
720 (Fig. 1C) über das unterste Kieseinleitgerät 664 in
die richtige Lage bringen zu können, während ausreichende
hin- und hergehende Bewegung des Arbeitsstrangs 26 ermöglicht
wird, ohne daß die Strömungsweiche 28 auf dem Aufhänger
600 der Auskleidung aufstößt. Da die beiden Längen des
Rohrs einander nicht genau entsprechen können, ist es
natürlich notwendig eine flüssigkeitsdichte Gleitstückverbindung
und Schwenkanordnung einzubauen, wie sie in vereinfachter
Form bei 608 in dem inneren Rohrstrang dargestellt
ist.
Es wird nun auf die Fig. 12B und 12C Bezug genommen, in
denen die Rohre 150 und 152 in das obere Ende des Kiespackgeräts
und der Umgehungsanordnung 720 eintreten. An
dem obersten Ende des Kiespackgeräts und der Umgehungsanordnung
liegt der obere Körper 722, wo das Rohr 150 mit
dem axialen Umlaufkanal 724 und der Ringraum 156 zwischen
den Rohren 150 und 152 mit den äußeren Kanälen 726 und
728 in Verbindung steht.
Unter den äußeren Kanälen 726 und 728, besitzt der obere
Körper 722 auf seiner Außenseite eine verengte Fläche,
über welcher eine nach außen weisende Umfangsschulter 730
liegt. Unter der Umfangsschulter 730 liegen ringförmige
Dichtungen 732 und 734, die die Umgehungsöffnungen 736
und 738 einschließen. Nach unten fortfahrend, sitzen um
den unteren Teil des oberen Körpers 722 ringförmige Dichtungen
740, 742, 744 und 746. Die Umgehungsöffnungen 748
und 750 liegen zwischen den Dichtungen 744 und 746. Um
den oberen Körper 722 ist der Umgehungsventilkörper 752
verschiebbar angeordnet, durch welchen sich die Umgehungsöffnungen
754 und 756 an dessen oberem Ende und die Umgehungsöffnungen
758 und 760 an dessen unterem Ende erstrecken.
Wenn das Rohr 20 nach oben bewegt wird und dadurch
den oberen Körper 722 nach oben zieht, fluchten die
Öffnungen 736 und 738 im oberen Körper 722 mit den Öffnungen
754 bzw. 756 im Umgehungsventilkörper 752. Zur
selben Zeit fluchten die Umgehungsöffnungen 758 und 760
mit den Umgehungsöffnungen 748 bzw. 750 in dem unteren
Ende der Anordnung. Wenn die Umgehungsöffnungen fluchten,
gestatten die Sätze der oberen Umgehungsöffnungen
eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Ringraum 768 über
das Kiespackgerät und dem Packerringraum 770, durch den
inneren, ringförmigen Kanal 762 und die Kieskanäle 764 und
766, die Flüssigkeitsstrom und Druckausgleich ermöglichen,
und damit einen Stau verhindern, wenn der Rohrstrang 26 in
dem Bohrloch angehoben oder abgelassen wird. Auf ähnliche
Weise gestatten die Sätze der unteren Umgehungsöffnungen
einen Druckausgleich zwischen dem Ringraum 768, über das
Kiespackgerät und den Ringraum 772 darunter, über den
äußeren, ringförmigen Kanal 774, die oberen, senkrechten
Umgehungskanäle 776 und 778, die obere, ringförmige Umgehungskammer
780, die unteren senkrechten Umgehungskanäle
782 und 784, die untere, ringförmige Umgehungskammer 786
und die seitlichen Umgehungskanäle 788 und 790. In geschlossener
Lage der Umgehungen liegt ein Ring der Klemmfinger
792 am oberen Ende des Umgehungsventilkörpers 752
an der Schulter 730 auf dem oberen Körper 722 an. In
offener Lage, liegt die Innenwölbung an dem oberen Teil
der Klemmfinger 792 an der unteren Ecke der Schulter 730
an, die die Umgehung zwangsläufig offen hält, bis Gewicht
auf den Gerätestrang 30 gesetzt wird. Durch die Anlage
eines Rings der mit Leisten versehenen Finger 794 des
unteren Endes des oberen Körpers 722 an der ringförmigen
Schulter 796 des Umgehungsventilkörpers 752 ist die Hin-
und Herbewegung zwischen Umgehungsventilkörper 752 und
oberem Körper 722 begrenzt.
Innerhalb sowohl des Umgehungsventilkörpers 752 als auch
des oberen Körpers 722 liegen die Hülse 798 und das konzentrische
Innenteil 800. Die ringförmigen Dichtungen 802
schaffen eine Flüssigkeitsdichtung zwischen Hülse 798 und
oberem Körper 722, während die ringförmige Dichtung 804
eine Flüssigkeitsdichtung zwischen Innenteil 800 und
oberem Körper 722 schafft. Die Dichtungen 802 und 804
ermöglichen beide hin- und hergehende Bewegungen des oberen
Körpers 722. Um die Außenseite des unteren Teils des
Umgehungsventilkörpers 752 sind nach unten weisende Packerschalen
806 und 808 angeordnet. Unter den Packerschalen
806 und 808, besitzt der untere Körper 810 seitliche Kieskanäle
764 und 766, die mit dem inneren, ringförmigen
Kanal 762 in Verbindung stehen und mit den Kiesanschlüssen
670 und 672 fluchten, wenn das Kiespackgerät und die Umgehungsanordnung
720 in der richtigen Lage an der unteren
Zone neben dem Kieseinleitgerät 664 verankert ist. Die
ringförmige Dichtung 812 isoliert den inneren, ringförmigen
Kanal 762 von der oberen, ringförmigen Umgehungskammer
780.
Am untersten Ende des Kiespackgeräts und der Umgehungsanordnung
720 sind nach oben weisende Packerschalen 814, 816
und 818 und nach unten weisende Packerschalen 820 auf dem
unteren Körper 810 gelagert. Zwischen den Packerschalen
816 und 818 liegen seitliche Umlaufkanäle 822 und 824, die
mit dem axialen Umlaufkanal 724 in Verbindung stehen. Wie
bereits angemerkt wurde, meiden die unteren, senkrechten
Umgehungskanäle 782 und 784 die seitlichen Umlaufkanäle
822 und 824 und ermöglichen eine Flüssigkeitsverbindung
zwischen der oberen, ringförmigen Umgehungskammer 780 und
der unteren, ringförmigen Umgehungskammer 786, die wiederum
durch seitliche Umgehungskanäle 788 und 790 zum Ringraum
772 unter der nach unten weisenden Packerschale 820
austritt.
Direkt unter dem Kiespackgerät und der Umgehungsanordnung
720 befindet sich das Kugelrückschlagventil 830, das die
Kugel 832, Gehäuse 834 und Ventilsitz 836 enthält. Die
Umgehungen 838 im Gehäuse 834 ermöglichen einen Flüssigkeitsstrom
nach oben in den axialen Umlaufkanal 724 vom
Endrohr 840, aber der Sitz 836 sperrt eine Strömung nach
unten, wenn der Umlauf umgekehrt wird und die Kugel 832
dagegengedrückt wird.
Etwa an derselben Stelle wie das Kugelrückschlagventil 830
befindet sich der öffnende Hülsenpositionierer 844 der
einen Hülsenpositioniererkörper mit Federarmen 848 und 850
enthält. Jeder Arm besitzt eine radial nach außen ragende
Schulter 852 und 854 mit abgeschrägten Kanten. An den Enden
der Federarme 848 und 850 sitzen Vorsprünge 856 und 858,
von denen jeder eine nach oben weisende, radial nach außen
ragende Schulter an dessen Ende aufweist, wobei die untere
Außenseite jedes Vorsprungs nach innen und unten abgeschrägt
ist. Die Federarme 848 und 850 sind in leicht zusammengedrückter
Lage, in Anlage gegen das Innere der Auskleidung
24 im Bereich des polierten Rohrstutzens 692 dargestellt.
Unter dem öffnenden Hülsenpositionierer 844 im Arbeitsstrang
sitzt der Ankerpositionierer 870. Der Ankerpositionierer
870 enthält eine Bremsblockanordnung 872 und eine
Federarmhülse 874. Die Bremsblockanordnung ist verschiebbar
auf dem Innenteil 876 gelagert, in welchem die Schlitze
878 und 880 vorgesehen sind. An der Bremsblockanordnung
872 ist der Stift 884 befestigt, der sich axial in dem
Schlitz 878 bewegt. Der Stift 884 ist auf dem Ring 886
gelagert, der das Innenteil 876 umgibt und verdrehbar in
einer ringförmigen Nut in der Bremsblockanordnung 872
eingeschlossen ist. Die Ring-Stift-Kombination ermöglicht
eine Bewegung des Stifts 884 sowohl im Kreis als auch axial,
indem er den Kanten des Schlitzes 880 folgt, der ein
komplexer Schlitz in der Art des Schlitzes 88 in der
Strömungsweiche 28 ist. Der Schlitz 880 ist jedoch eine
umgekehrte Spiegelbildversion des Schlitzes 88, ohne den
verlängerten, axialen Teil (da, wo die Lage 78d des Stifts
in Fig. 4B gezeigt ist). Die Bremsblockanordnung 872 kann
dann wahlweise auf dem Innenteil 876 nach oben und unten
bewegt werden, wie unten näher erklärt werden wird. Auf
der Außenseite der Bremsblockanordnung 872 befinden sich
federbelastete Bremsblöcke 890 und 892, die schematisch
gezeigt sind und die gegen das Innere der Auskleidung 24
drücken und damit den Ankerpositionierer 870 zentrieren.
Die Unterseite 894 der Bremsblockanordnung 872 hat kegelstumpfförmige
Gestalt und ist nach innen und oben von
deren unterstem Endpunkt geneigt. Unter der Bremsblockanordnung
872 besitzt die Federarmhülse 874 nach oben weisende
Federarme 896 und 898, ähnlich wie die des öffnenden
Hülsenpositionierers 844. Die Federarme 896 und 898 besitzen
an ihren oberen Enden sowohl radial nach außen ragende
Schultern 900 und 902 als auch Vorsprünge 904 und 906.
Die Schultern haben abgeschrägte Kanten und die Vorsprünge
weisen am unteren Ende nach unten weisende radial nach
außen ragende Schultern und an der Spitze nach oben verlaufende,
nach innen abgeschrägte Flächen auf. Die obersten
Punkte dieser Flächen sind auf einem Radius, der
kleiner ist als der unterste Endpunkt der Bremsblockanordnung
872 angeordnet und gestatten damit, daß die geneigte
Fläche 894 verschiebbar an den Federarmen 896 und 898 anliegt
und diese zusammendrückt, wenn der Gerätestrang 24
nach oben gezogen wird. Dank des komplexen Schlitzes 880
in Verbindung mit Stift 884 und Ring 886, kann die Bremsblockanordnung
872 in dieser Stellung verriegelt werden,
was als "eingezogene" Betriebsweise bezeichnet wird.
Unter dem Ankerpositionierer 870 liegt der schließende
Hülsenpositionierer 910, der einen Positioniererkörper
enthält, auf dem nach unten weisende Federarme 914 und
916 gelagert sind. Jeder Federarm 914 und 916 besitzt
radial nach außen weisende Schultern 918 und 920, deren
Ecken abgeschrägt sind. Am untersten Ende der Federarme
sitzen Vorsprünge 922 und 924, die an ihren oberen Kanten
nach oben weisende, radial nach außen ragende Schultern
und an ihrem untersten Ende auf der Außenseite nach unten
und nach innen abgeschrägte Kanten aufweist. Die Arme sind
in leicht zusammengepreßter Stellung in Anlage gegen das
Innere der Auskleidung 24 am Endrohr 702 gezeigt.
Am untersten Endpunkt des Arbeitsstrangs 30 sitzt ein Endrohr
840 mit einer Bohrung 841, das mit der sich durch das
Ankerpositionierer-Innenteil 876 bis zum Rückschlagventil
830 erstreckenden Bohrung 934 in Verbindung steht.
Es ist nun der gesamte Gerätestrang 24 beschrieben worden.
Es wird jetzt seine Wirkungsweise besprochen. Nachdem das
Bohrloch gebohrt und die Verrohrung 22 eingesetzt worden
ist, wird es in geeigneten Abständen neben der fördernden
Erdformation durchbohrt, ausgewaschen und möglicherweise
auf einige Arten behandelt. An diesem Punkt wird die Auskleidung
in das Bohrloch hinabgelassen und durch den Aufhänger
600 innerhalb der Verrohrung 22 aufgehängt.
Wenn die Auskleidung 24 in der Verrohrung installiert ist,
enthält sie so viele Kieseinleitgeräte wie Zonen abzudichten
sind, wie in dem vorliegenden Beispiel durch die
Bezugszeichen 618 und 664 gezeigt ist. Wie bereits festgestellt
wurde, liegen die Kieseinleitgeräte 618 und 664
über ihren betreffenden, abzudichtenden Zonen, während
entsprechende Kiessiebe 654 und 700 daneben liegen und
diese Zonen überdecken. Zwischen jedem Kieseinleitgerät
und ihren entsprechenden Kiessieben liegen polierte Rohrstutzen
646 und 692 und Verankerungsgeräte 648 bzw. 694,
die den Gerätestrang 26 an jeder Zone genau in die richtige
Lage bringen, wenn der Ankerpositionierer 870 in das
geeignete Verankerungsgerät eingreift.
Über der oberen Zone sitzt der aufblähbare Packer 610,
und unter der Zone sitzt der aufblähbare Packer 656, der,
wenn er aufgebläht ist, die obere Zone von der Zone darunter
und dem Ringraum des Bohrlochs darüber isoliert. Wenn
die obere Zone extrem nah an dem Aufhänger 600 liegt, kann
der Packer 610 als überflüssig weggelassen werden, wenn
ein Aufhänger mit einem Dichtungselement benutzt wird, wie
es schematisch bei 604 dargestellt ist. Gegebenenfalls,
wenn die Zonen nicht nur voneinander getrennt werden
sollen, sondern von den Intervallen zwischen den Formationen,
können Packer über und unter jeder Zone angewendet
werden. Wenn z. B. die obere Zone in dem vorliegenden Beispiel
weit über der unteren Zone liegt, kann in der Auskleidung
24 über dem Packer 656 und jetzt unter der oberen
Zone ein zusätzlicher Packer benutzt werden.
Nachdem die Auskleidung 24 im Gehäuse aufgehängt worden
ist, läuft der Gerätestrang 24 in das Bohrloch. Der Bedienungsmann
hat die Wahl, die Packer 610 und 656 aufzublähen,
wenn der Gerätestrang 28 das Bohrloch hinunterläuft, oder
die Packer vom Boden her aufzublähen, wenn der Gerätestrang
nach oben läuft. Er kann in der Tat die Packer in irgendeiner
Reihenfolge aufblähen, aber zum Zweck der Diskussion
werden die Methoden, die Packer vom Boden her aufzublähen,
hiernach genau beschrieben, und zwar mit besonderem Bezug
auf Fig. 1C und 1D.
Wenn der Ankerpositionierer in der eingezogenen Betriebsweise
ist (wobei die Fläche 894 der Bremsblockanordnung
872 die Federarme 896 und 898 nach innen drückt), wird
der Gerätestrang 26 zur nächsten Lage der untersten Zone
und des Verankerungsgeräts hinabgelassen. Der Gerätestrang
wird dann nach oben und dann nach unten bewegt, um die
ausgelöste Betriebsweise zu bewirken, wobei der Ankerpositionierer
870 weiter abgelassen wird, so daß er in das
Verankerungsgerät 694 eingreift. Falls der Ankerpositionierer
870 unter dem Verankerungsgerät ausgelöst worden ist,
kann er auch in der ausgelösten Betriebsweise durch dieses
hindurch angehoben werden, da die geneigten, äußeren
Kanten der Vorsprünge 904 und 906 die Federarme 896 und
898 hinter die Schulter 696 des Verankerungsgeräts 694
führen. Durch die Vorspannung der Federarme 896 und 898
nach außen, wird der Ankerpositionierer 870 in der richtigen
Lage in dem Verankerungsgerät verriegelt, wenn die
nach unten weisenden Schultern auf den Vorsprüngen 904 und
906 auf der Schulter 696 aufliegen. An diesem Punkt, anders
als in Fig. 12, ist das Kieseinleitgerät 664 geschlossen
(wie durch die Hülse 618 in Fig. 12B gezeigt ist), da
bis jetzt noch keine Schritte unternommen worden sind, es
zu öffnen. So wird der Aufblähanschluß 662 des aufblähbaren
Packers 656 durch nach unten weisende Packerschalen
806 und 808 und nach oben weisende Packerschalen 814 und
816 des Kiespackgeräts und der Umgehungsanordnung 720
eingeschlossen. Da der Packer nicht aufgebläht werden kann,
während die Umgehungsöffnungen im Kiespackgerät und der
Umgehungsanordnung 720 offen sind, ist es notwendig, etwa
100 000 N an Gewicht auf den Anker zu setzen, um sie zu
schließen. Wenn das Gewicht gesetzt worden ist, bewegt
sich der obere Körper 722 nach unten in bezug auf den
Umgehungsventilkörper 752 in die in Fig. 12C gezeigte Lage,
wobei die Öffnungen 754, 756, 758 und 760 in dem Umgehungsventilkörper
752 von den Öffnungen 736, 738, 748 bzw.
750 in dem oberen Körper 722 isoliert werden und die ringförmigen
Dichtungen 732, 734, 740, 742, 744 und 746
Flüssigkeitsbewegung zwischen dem Ringraum 768 und dem
Ringraum 770 und dem Ringraum 772 unter dem Kiespackgerät
und der Umgehungsanordnung 720 verhindern. Da die Strömungsweiche
(siehe Fig. 1) in der offenen Betriebsstellung
sein wird, isolieren die ringförmigen Dichtungen 68 und 70
die Umgehungsöffnungen 116 und 118 und sperren die Flüssigkeitsverbindung
zwischen Ringraum 16 und Ringraum 18 (der
innerhalb der Auskleidung 24 mit dem Ringraum 768 in Verbindung
steht) ab. Sollte jedoch die Strömungsweiche 28 in
ihrer geschlossenen Betriebsweise (Fig. 2) oder geschlossenen
Betriebsweise "Bypass" (Fig. 3) sein, kann die
Aufblähung noch fortgesetzt werden, selbst wenn die Umgehungsöffnungen
116 und 118 offen sind. Wenn alle notwendigen
Umgehungsöffnungen geschlossen sind, wird der Gerätestrang
26 durch das Rohr 20 unter den gewünschten Druck
gesetzt, so daß der Packer 656 aufgebläht wird. Die Druckflüssigkeit
erreicht den Packer 656 durch den Kanal 122,
den Kanal 126, den Rohrringraum 156, die äußeren Kanäle
726 und 728, den inneren, ringförmigen Kanal 762, dann
durch die Kieskanäle 764 und 766, die in den Ringraum 770
münden, der durch das Innere der Auskleidung, das Äußere
des Kiespackgeräts und der Umgehungsanordnung 720, die
Packerschalen 806 und 808 am oberen Ende und die Packerschalen
814 und 816 am unteren Ende begrenzt ist. Vom
Ringraum 770 tritt Flüssigkeit durch das Rückschlagventil
662 in den aufblähbaren Packer 656 und bläht ihn bis zu
einem vorbestimmten Druck auf. Wenn der Packer aufgebläht
ist, kann das Packen des Kiesbetts an der untersten Zone,
wie unten beschrieben, fortgesetzt werden.
Durch hin- und hergehende Bewegung des Gerätestrangs 26,
durch die der Ankerpositionierer 870 eingezogen und den
Gerätestrang 26 angehoben wird, so daß der öffnende Hülsenpositionierer
844 an der Hülse 668 des Kieseinleitgeräts
664 angreift, wird das Kieseinleitgerät 664 geöffnet. Die
Federarme 848 und 850 des öffnenden Hülsenpositionierers
844 weiten sich und die Schultern auf die Vorsprünge 856
und 858 liegen an der ringförmigen Schulter 688 der Hülse
844 an.
Eine Zugkraft von etwa 50 000 N bringt die Durchbrüche 674
und 676 der Hülse 668 zum Fluchten mit den Kiesöffnungen
670 und 672 des Gehäuses 666, und dadurch wird das Kieseinleitgerät
664 geöffnet. Wenn die Offenstellung des
Kieseinleitgeräts erreicht ist, bewegen sich die
Klemmfinger 680 von der ringförmigen Nut 684 über die
rohrförmige Fläche 682 und rasten in der ringförmigen Nut
680 ein, während die radial nach außen ragenden Schultern
852 und 854 die abgeschrägten Kanten berührt haben, die
zum eingeschnürten Teil 690 des Kieseinleitgeräts 664
führen, wobei dieser Kontakt die Federarme 848 und 850
zusammendrückt und bewirkt, daß sie sich von der Hülse 844
lösen und das Kieseinleitgerät 664 in der offenen Stellung
lassen. Der Gerätestrang 20 wird dann zu einer Lage nahe
des Ankers 694 abgesenkt, dann wieder aufgenommen, um den
Ankerpositionierer 870 zu lösen, und dann abgesenkt bis
der Ankerpositionierer 870 im Anker verriegelt ist.
An diesem Punkt kann die Kiespackung beginnen, vorausgesetzt,
daß sich die Strömungsweiche in der richtigen
Lage befindet. Die Strömungsweiche wird auch durch auf-
und ab- oder hin- und hergehende Bewegung betätigt, wie
bereits beschrieben wurde. Die Kraft jedoch, die zum
Umschalten der Strömungsweiche 28 von einer zur anderen
Betriebsweise erforderlich ist, ist geringer als die zum
Umschalten des Ankerpositionierers 870. Da die Strömungsweiche
umgeschaltet ist, wenn der Ankerpositionierer 870
in das Verankerungsgerät gesetzt ist, besteht dort eine
Haltekraft gegen Aufwärtsbewegung, wodurch ein Umschalten
der Strömungsweiche 28 ermöglicht wird. Um dies sicherzustellen,
falls die Strömungsweiche 28 in der offenen Betriebsweise
ist, wodurch der Umlaufkanal 106 im Körper 84
mit den Durchbrüchen 74 und 76 in der äußeren Hülse 30 in
Verbindung steht, wird genügend Gewicht aufgesetzt, um die
Umgehungskanäle 116 und 118 zu schließen, wenn die Strömungsweiche
28 in der geschlossenen Betriebsweise "Bypass"
ist, und der Benutzer vermindert den Druck im Ringraum 16.
Wenn die Strömungsweiche 28 offen ist, läuft Flüssigkeit
in den Umgehungskanal 106, die innere Leitung 120 hinunter
in das innere Rohr 150, den axialen Umlaufkanal 724, aus
den seitlichen Umlaufkanälen 822 und 824, an den nach
oben weisenden Packerschalen 814 und 816 vorbei zum Ringraum
370, durch die Kieskanäle 764 und 766 den inneren,
ringförmigen Kanal 762 und zur Erdoberfläche zurück durch
den Rohrringraum 156, den Kanal 126 zu der Bohrung 122
und Rohr 20. Wenn die Strömungsweiche 28 in der geschlossenen
Betriebsweise "Test" ist, gibt es dort einen sofortigen
Druckanstieg, wenn der Ringraum 16 unter Druck gesetzt
wird, da dort kein Umlauf möglich ist, wobei sowohl der
Kanal 106 als auch die Umgehungskanäle 116 und 118 abgeschlossen
sind, wobei die Packerschalen eine Abdichtung
zwischen Strömungsweiche 28 und Gehäuse aufrechterhalten.
Bei der geschlossenen Betriebsweise "Test" öffnet die
hin- und hergehende Bewegung die Strömungsweiche, wenn
genügend Gewicht aufgesetzt wurde.
Angenommen, daß der Benutzer die Strömungsweiche nun in
der offenen Betriebsstellung hat, kann nun das Packen des
Kiesbetts bewirkt werden. Ein Schlamm von Kies enthaltender
Trägerflüssigkeit wird das Rohr 20 hinunter und in die
Bohrung 122 der Strömungsweiche 28, an dem Umlaufblock 108
vorbei in den Kanal 126, den Rohrringraum 156 in die Kanäle
726 und 728, den inneren ringförmigen Kanal 762 und durch
die Kieskanäle 764 und 766 heraus in den Ringraum 770, dann
durch die Kiesöffnungen 670 und 672 des vorher geöffneten
Kieseinleitgeräts 664 in die untere Zone des Ringraums 710
gepumpt, wo der Kies abgelagert wird. Die Trägerflüssigkeit
kehrt durch das Kiessieb 700 in die Auskleidung zurück,
wobei der Kies 950 dank der geeigneten Löcher auf der
Außenseite des Kiessiebs 700 gehalten wird. Dann tritt die
kiesfreie Trägerflüssigkeit in das Endrohr 841 und die
Bohrung 934 des Innenteils des Ankerpositionierers ein und
kehrt an dem das Kugelrückschlagventil 830 vorbei zurück,
das durch die nach oben fließende Flüssigkeit abgehoben
wird. Die Flüssigkeit strömt dann durch den axialen Umlaufkanal
in das Kiespackgerät und der Umgehungsanordnung 720,
dann hoch durch das innere Rohr 150 zum Kanal 124 der
Strömungsweiche, durch den Umlaufkanal 106 und die Durchbrüche
74 bzw. 76 in den Ringraum 16 und dann zur Erdoberfläche.
Der Umlaufpfad in der Zone ist durch die in
Fig. 12C und 12 gezeigten Pfeile gekennzeichnet. Der Umlauf
des Kiesschlamms wird fortgesetzt, so daß ein Kiesbett
von unterhalb des Kiessiebs 700 bis zu einem Punkt
darüber aufgebaut und so eine Schranke für Sandwanderung
von der Zone in die Auskleidung 24 errichtet wird. Wenn
an der Erdoberfläche eine durch erhöhten Strömungswiderstand
hervorgerufene Druckerhöhung bemerkt wird, bedeutet
dies, daß in der unteren Zone Kies höher abgelagert
(gepackt) worden ist als die Oberkante des Kiessiebs 700
und daß der Packvorgang beendet ist. Es ist offenkundig,
daß keine Flüssigkeitsbewegung während des Packvorgangs
über die obere Zone hervorgerufen worden ist, da sowohl
der Kiesschlamm als auch der Rücklauf innerhalb des Gerätestrangs
24 gehalten wird.
Falls zu diesem Zeitpunkt gewünscht, kann das Kiesbett
weiter verdichtet werden, indem Druck darauf gegeben wird,
was als "Quetschen" bezeichnet wird. Um dies
zu bewirken, wird die Strömungsweiche aufwärts und dann
abwärts bewegt, so daß die geschlossene Betriebsweise
"Test" hergestellt wird, und es wird Druck auf das Rohr
20 gegeben. Dieser Druck wirkt auf die das Kiesbett über
den gleichen Umlaufpfad wie bereits beschrieben. Durch
die nach unten weisende Packerschale 820 wird die Flüssigkeit
unter dem Kiespackgerät und der Umgehungsanordnung
720 eingeschlossen, wie während des normalen Umlaufs mit
offener Strömungsweiche 28. Um das Innere der Hülse 30
nach dem Quetschen von Resten des Kiesschlamms zu säubern,
wird der Umlauf umgekehrt, indem eine saubere Flüssigkeit
benutzt wird. Diese Arbeit ist in Fig. 13 dargestellt. Es
ist keine Bewegung in dem Bohrloch erforderlich, um diese
Arbeit zu bewirken. Die einzige Handlung, die seitens des
Benutzers notwendig ist, ist eine Hin- und Herbewegung des
Rohrstrangs 20 nach oben und unten, um die Strömungsweiche
28 wieder zu öffnen, wenn ein "Quetschen" des Kiesbetts
durchgeführt worden ist. Saubere Flüssigkeit wird den
Ringraum 16 hinunter, durch die Umlauföffnung 74 und 76,
den Umlaufkanal 106 und den Kanal 124 hinunter, durch das
Rohr 150 zum axialen Umlaufkanal 724 in dem Kiespackgerät
und der Umgehungsanordnung 720 geschickt. Wenn die
Flüssigkeit das Rückschlagventil 830 erreicht, sitzt die
Kugel 832 auf dem Ventilsitz 836, wodurch eine Strömung
nach unten verhindert wird. An diesem Punkt wird dann die
saubere Flüssigkeit in das Kiespackgerät und die Umgehungsanordnung
720 durch seitliche Umlaufkanäle 822 und 824
austreten und nach oben an den zusammengeklappten Packerschalen
814 und 816 vorbei zurück durch die Kieskanäle 764
und 766 in den inneren, ringförmigen Kanal 762, durch
äußere Kanäle 722 und 724 zum Rohrringraum 156 durch den
ringförmigen Kanal 126 der Strömungsweiche, an dem Zirkulationsblock
106 vorbei und die Innenteilbohrung 122 durch
die Bohrung des Rohrs 20 zu der Erdoberfläche fließen.
Wenn saubere Flüssigkeit zu der Oberfläche zurückkehrt,
ist der Packungsvorgang abgeschlossen. Der Umlaufpfad im
Gebiet der Zone ist durch die Pfeile in Fig. 13 gekennzeichnet.
Es ist bemerkenswert, daß die zurückkehrende Flüssigkeit
durch nach oben weisende Packerschalen 816, die auf
den Druck des Flüssigkeitsstroms durch die seitlichen
Umlaufkanäle 822 und 824 ansprechen, vom Umlauf unterhalb
des Kiespackgeräts und der Umgehungsanordnung 720 abgehalten
wird, und daß als Ergebnis sowohl in dieser Dichtung als
auch des Schließens des Rückschlagventils 830, die Umkehrzirkulation
ohne Flüssigkeitsbewegung über die gerade
abgedichtete Zone bewirkt wird.
An diesem Punkt kann der Arbeitsstrang nach oben zu der
nächsten interessierenden Zone bewegt werden, in diesem
Fall zwischen die aufblähbaren Packer 610 und 656. Der
Gerätestrang 26 wird nach oben bewegt und damit der Ankerpositionierer
870 eingezogen und das Verankerungsgerät
694 freigegeben. Wenn der Gerätestrang 26 zu der nächsten
Zone gezogen wird, ziehen die vorbeikommenden Federarme
914 und 916 des schließenden Hülsenpositionierers 910 die
Hülse 668 des Kieseinleitgeräts 664 nach oben. Die nach
oben weisende, radial nach außen ragenden Schultern der
Vorsprünge 922 und 924 auf den Federarmen 914 und 916
liegen an der nach unten weisenden, ringförmigen Schulter
688 in der Hülse 668 an. Wenn der Gerätestrang
gezogen wird, schließen die Federarme 914 und 916 das
Kieseinleitgerät 664, zu welchem Zeitpunkt die Klemmfinger
686 über die ringförmige Schulter 678 angehoben worden
sind und treffen die Schultern 918 und 920 auf den eingeschnürten
Teil 690 des Kieseinleitgeräts 664, der die
Federarme 914 und 916 zusammendrückt, so daß sie von der
Schulter 688 der Hülse 668 gelöst werden. Die unteren
beiden ringförmigen Dichtungen schließen nun die Kiesöffnungen
670 und 672 ein und dichten sie ab. Dann wird
der Gerätestrang nach oben zu der nächsten Zone gezogen,
wo er kurz nach unten und dann wieder nach oben bewegt
wird, und dann nach unten in das Verankerungsgerät 648
abgesenkt wird. Wenn der Packer 610 über der oberen Zone
bereits aufgebläht worden ist, kann die letzte Aufwärtsbewegung
das Öffnen des Kieseinleitgeräts 618 bewirken,
dadurch, daß die Schulter 642 der Hülse 622 an den Federarmen
848 und 850 des öffnenden Hülsenpositionierers 844
anliegt. Wie bereits angemerkt, lösen sich die Federarme
848 und 850 automatisch, wenn sie das Kieseinleitgerät 618,
indem sie die Hülse 622 nach oben ziehen, geöffnet haben,
da die Schultern 852 und 854 auf das eingeschnürte Teil
644 auftreffen, durch das wiederum die Federarme 848 und 850
zusammengedrückt werden. Wenn der Packer 610 nicht vorher
aufgebläht worden ist, dann muß das Öffnen des Kieseinleitgeräts
618 sich an diese Operation anschließen, die
auf dieselbe Art und Weise durchgeführt werden wie oben
mit Bezug auf den Packer 656 beschrieben worden ist.
Wenn der Ankerpositionierer 870 am Anker 648 anliegt,
kann das Packen des Kiesbetts in dieser Zone auf dieselbe
Art und Weise wie in der unteren Zone durchgeführt werden.
Die Strömungsweiche 28 muß sich natürlich in offener
Stellung befinden, was, wie bereits angemerkt wurde,
sichergestellt werden kann. Nachdem die obere, interessierende
Zone abgedichtet worden ist, wird der Gerätestrang
26 herausgezogen, und das Bohrloch kann fördern.
Es wird nun auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 6
bis 9 Bezug genommen, in denen eine abgeänderte Strömungsweiche
28 an dem im Gehäuse angeordneten Rohr 20 aufgehängt
ist. Die Strömungsweiche 228 enthält einen Kanalkörper 284,
um den die Hülse 230 verschiebbar angeordnet ist, die an
dem zur Erdoberfläche verlaufenden Rohr 20 befestigt ist.
Die äußere Hülse 230 ist aus einzelnen Teilen zusammengebaut.
Die Paßstückhülse 232, durch die die Strömungsweiche
228 (und der Werkzeugstrang darunter, der derselbe
sein kann, wie der bereits mit Bezug auf Fig. 12 und
13 beschriebene) aufgehängt wird, ist mit der oberen
Klemmhülse 236 verschraubt, wobei eine Flüssigkeitsdichtung
dazwischen durch den O-Ring 234 erreicht wird. Die
obere Klemmhülse 236 ist wiederum mit der unteren Klemmhülse
242 verschraubt, wobei der O-Ring 240 dazwischengesetzt
wird. Das untere Ende der unteren Klemmhülse 242
ist an dem Umlauföffnungsgehäuse 246 befestigt, unter dem
sich die Dichtungshülse 248 und die Endkappe 254 befinden.
Die Verbindungsstelle von Paßstückhülse 232 und oberer
Klemmhülse 236 schafft ein ringförmiges Gehäuse 256, in
dem der den Stift 278 tragende Ring 280 verdrehbar angeordnet
ist. Der Stift 282 ist in einer Lage über dem
Ringgehäuse 256 an der Paßstückhülse 232 befestigt. Unter
dem Gehäuse 256 besitzt die obere Klemmhülse 236 auf einer
wesentlichen Strecke eine erweiterte Bohrung, unter der
die Bohrung weiter vergrößert ist, um den oberen Teil des
Sprengringraums 260 zu schaffen. Die Verbindungsstelle
der oberen Klemmhülse 236 und der unteren Klemmhülse 242
schafft ein ringförmiges Sprengringgehäuse 262, unter dem
die Bohrung der unteren Klemmhülse 242, deren Innendurchmesser
dem der oberen Klemmhülse 236 über dem Sprengringgehäuse
262 entspricht, den unteren Teil des Sprengringraums
260 bildet.
An der Verbindungsstelle von unterer Klemmhülse 242 und
Umlauföffnungsgehäuse 246 ist die ringförmige Dichtung
266 eingeschlossen, und an der Verbindungsstelle von
letzterer Dichthülse 248 ist die ringförmige Dichtung 268
eingeschlossen. Zwischen den ringförmigen Dichtungen 266
und 268, sind die Umlauföffnungen 274 und 276 angeordnet,
die sich durch die Wand der Hülse 230 am Umlauföffnungsgehäuse
246 erstrecken. Im Gehäuse das an der Verbindungsstelle
von Dichtungshülse 248 und Endkappe 254 gebildet
wird, ist die ringförmige Dichtung 270 gehalten. Das
Innenteil 286 ist im wesentlichen ringförmig, wobei die
Bohrung 322 ununterbrochen zum Umlaufblock 301 verläuft.
Im Umfang verteilte Schlitze 288 und 290 sind auf der
Außenfläche des Innenteils eingearbeitet, die Abwicklungen
der Schlitze 288 und 290 sind in Fig. 8A und 8B gezeigt.
Axial unter den Schlitzen erstrecken sich die oberen
Hülsenumgehungen 292 und 294 von der Bohrung zu der
Außenfläche des Innenteils 286. Direkt unter den
oberen Hülsenumgehungen 292 und 294 beginnt der obere
Hülsenumgehungsringraum 258 (der, wie hiernach erklärt
wird, in der Länge veränderbar ist), der zunächst durch
die Bohrungswand der oberen Klemmhülse 236 und die
Außenfläche des Innenteils 286 begrenzt wird. Die Schürze
296 umgibt das Innenteil 286 unterhalb der oberen Hülsenumgehungen
292 und ist damit verschraubt, wobei sich am
unteren Ende der Schürze 296 die Wulst 298 befindet, die
eine sich radial nach innen verjüngende Oberfläche, die mit
der Außenfläche des Innenteils 286 in Verbindung steht, eine
einheitliche, flache Mittelfläche und eine radial nach
innen ragende, obere Schulter, die mit dem rohrförmigen,
oberen Teil der Schürze 296 in Verbindung steht, aufweist.
Der in der oberen Klemmhülse 236 eingeschlossene Wischring
238 steht in verschiebbarem Wischkontakt mit der
Schürze 296 über der Wulst 298. Unter der Schürze 296
vergrößert sich langsam der Außendurchmesser des Innenteils
286, wobei diese Fläche sich zu den unteren Hülsenumgehungen
302 und 304 erstreckt, die sich zwischen der
Bohrung und der Außenfläche des Innenteils 286 erstrecken.
Wie bei der Strömungsweiche 28, ist der Außendurchmesser
des rohrförmigen, oberen Teils der Schürze 296 größer als
der des Innenteils 286 unter der Wulst 298. Der Sprengring
300 bewegt sich im wesentlichen frei auf dem Innenteil
286, aber bewegt sich mit wesentlicher Reibung auf
der Schürze 296. Der in der unteren Klemmhülse 242 eingeschlossene
Wischring 244 steht in verschiebbarem Wischkontakt
mit der Außenfläche des Innenteils 286 unter der
Schürze 296. In der Nähe der axial oberen Ausdehnung der
unteren Hülsenumgehungen 302 und 304 beginnend und axial
nach unten zu einem Punkt neben der ringförmigen Dichtung
266 sich fortsetzend, besitzt das Innenteil einen verkleinerten
Außendurchmesser, der den in der Länge veränderbaren,
unteren Hülsenumgehungsringraum 264 in Verbindung mit
der Bohrlochwand der unteren Klemmhülse 242 bildet, wobei
der untere Hülsenumgehungsringraum 264 in Verbindung mit
den unteren Hülsenumgehungen 302 und 304 steht. Der den
T-förmigen Umlaufkanal 306 enthaltende Umlaufblock 308
ist im Anschluß an die Durchbrüche 310 und 312 an die
Bohrlochwand des Innenteils 286 geschweißt, wobei der
Umlaufblock 308 auf einer Seite des Umlaufkanals 306 von
der Bohrlochwand des Innenteils 286 getrennt ist, so daß
dadurch ein Flüssigkeitsfluß von dem Bohrloch 322 zum
ringförmigen Kanal 326 der Strömungsweiche hergestellt
wird. In Verbindung mit dem Umlaufkanal 306 ist die den
axialen Kanal 324 der Strömungsweiche begrenzende innere
Leitung 320 an den Umlaufblock 308 befestigt. Die äußere
Leitung 314 ist an das Innenteil 286 über den Umgehungskanälen
316 und 318 befestigt, die sich zwischen der Außenfläche
des Innenteils 286 und dem Umgehungsringraum 328
erstrecken.
Die Packerschalen 338 und 344 sind auf den Wülsten 340
bzw. 346 gelagert und um das Packerinnenteil 334 angeordnet,
wobei die O-Ringe 342 und 348 eine flüssigkeitsundurchlässige
Dichtung bilden. Die Wulst 346 liegt an dem
vergrößerten, unteren Enden des Packerinnenteils 334 an
und ist durch die Klemmhülse 136 axial von der Wulst 340
getrennt. Das Paßstück 332 der Strömungsweiche, das sowohl
am Packerinnenteil 334 als auch an dem Innenteil 286 befestigt
ist, sichert die Wülste 340 und 346 und die Klemmhülse
336 axial.
An der inneren Leitung 320 ist das innere Rohr 150 befestigt,
damit der axiale Kanal 324 mit der Rohrbohrung in
Verbindung steht, und an der äußeren Leitung 314 ist das
äußere Rohr 152 befestigt, so daß der Rohrringraum 156
mit dem ringförmigen Kanal 326 in Verbindung steht.
Anders als die Strömungsweiche 28 besitzt die Strömungsweiche
228 nur zwei Betriebsweisen, offen und geschlossen.
Die offene Betriebsweise ist in Fig. 6 gezeigt, worin der
Umlaufkanal 306 zum Ringraum 16 offen ist und die Umgehungskanäle
316 und 318 durch ringförmige Dichtungen 268
und 270 geschlossen sind. Die geschlossene Betriebsweise
ist in Fig. 7 dargestellt, worin die ringförmigen Dichtungen
268 und 270 den Umlaufkanal 306 vom Ringraum 16
isolieren, und die Umgehungskanäle 316 und 318 offen sind,
und dadurch Verbindung zwischen Ringraum 16 und Ringraum
18 zulassen. Die Ring-Stift-Verbindung ist im wesentlichen
die gleiche wie bei der Strömungsweiche 28, wie Fig. 9,
ein Schnitt durch die Linie X-X von Fig. 6A, zeigt.
Die Strömungsweiche 228 wird auf die gleiche Art wie die
Weiche 28 von der offenen zu der geschlossenen Betriebsweise
umgeschaltet, jedoch gibt es keine geschlossene
Betriebsweise "Test", da sie nur drei anstatt vier ringförmige
Dichtungen aufweist. Damit wird sichergestellt,
daß die offene oder geschlossene Betriebsweise des Geräts
noch betätigt werden kann, wie unten beschrieben wird,
daß aber dabei Flüssigkeit nach der Behandlung über die
zu behandelnde Zone fließen kann.
Es wird nun auf Fig. 8A und 8B Bezug genommen, aus denen
ersichtlich wird, daß, wenn sich die Strömungsweiche in
der offenen Betriebsweise befindet, die Positionen 278a
und 282a der Stifte denen in Fig. 4 entsprechen. Nach der
nach oben gerichteten Bewegung des Bohrrohrs 20 wird der
Stift 278 durch die abgewinkelten Kanten 289a eines
Kulisseninnenteils 289 und 286a des Innenteils 286 in die
Lage 278b in der Schlitzausnehmung 288a geführt. Die nach
unten gerichtete Bewegung des Bohrrohrs 20 bewegt den von
der Kante 289b geführten Stift 278 in die Lage 278c in der
Schlitzausnehmung 288b. Die Strömungsweiche befindet sich
nun in der in Fig. 7 gezeigten, geschlossenen Lage, wobei
die Umgehungskanäle 316 und 318 offen sind. Eine anschließende
nach oben gerichtete Bewegung bringt den von den Kanten
286b geführten Stift 278 in die Lage 278d. Es wird
angemerkt, daß der Sprengring 300 von Lage 278b zur Lage
278d über die Wulst 298 gehoben wurde und unter Reibung
auf der Schürze 296 verschoben wird. So bleibt die Hülse,
wenn der Stift 278 die Lage 278d erreicht, in bezug auf
den Körper 84 angehoben, bis ein wesentliches Gewicht aufgesetzt
wird. Dies hat die gewünschte Wirkung, daß sichergestellt
wird, daß die Umgehungskanäle 316 und 318 während
der Bewegung des Gerätestrangs 26 in der Auskleidung 24
immer offen sind, da das Schließen der Umgehungskanäle
nicht bewirkt wird, bis der Gerätestrang 26 bei Behandlungsarbeiten
angewendet oder beinahe angewendet wird und
damit in dem Bohrloch befestigt ist. Der Stift 282 folgt
der axialen Komponente der Bewegung des Stifts 278 und
damit folgt er ihm in die Lagen 282c und 282b. Die nach
unten gerichtete Bewegung des Bohrrohrs 20 gekoppelt mit
dem Aufsetzen von Gewicht bewegt den Stift 278 zurück in
die Lage 278a, in der er durch die Kanten 289c an einer
Drehung nach 278c gehindert ist. Der Stift 282 folgt demgemäß
nach 282a. Beim Vergleich der Schlitze 288 und 88
wird ersichtlich, daß die Ausnehmung 88a axial ausgeprägter
ist als die Ausnehmung 288a. Dies ist der Fall, um
genügend axialen Weg für die Hülse zu ermöglichen, damit
sichergestellt ist, daß die Umgehungskanäle 116 und 118
in der Lage 78b geöffnet sind. Diese Eigenschaft ist bei
der Strömungsweiche 228 nicht notwendig, daß die Umgehungskanäle
316 und 318 in jeder Lage der Hülse axial weiter
als 278c offen sind. Wenn gewünscht wird, daß die Strömungsweiche
28 genauso arbeitet wie 228, kann die Fläche
unter Linie Z (Fig. 4B) vom Innenteil 86 abgefräst werden,
was dieselben Betriebsweisenmuster liefert, da die geschlossene
Betriebsweise "Test" der Strömungsweiche 28
weggelassen wird.
Bei Gebrauch eines Gerätestrangs, wie z. B. des in Fig. 12
und 13 gezeigten Gerätestrangs 26, erfolgt die Betätigung
der Strömungsweiche 228 in bezug auf Umlauf und Rücklauf
wie in bezug auf die Strömungsweiche 28 beschrieben worden
ist, wobei alle Gerätebetriebsweisen durch die Hin- und
Herbewegungen des Bohrrohrs beeinflußt werden. Beim Testen
zur Feststellung, ob die Strömungsweiche 228 in der geschlossenen
Betriebsweise ist, wird jedoch der Gerätestrang
über das Rohr unter Druck gesetzt. Wenn die Strömungsweiche
228 offen ist, erfolgt ein Umlauf. Wenn sie geschlossen
ist, wird ein Druckaufbau bemerkbar. Man muß jedoch
Sorge tragen, daß ein Überdruck auf der Fläche der zu
behandelnden Zone vermieden wird und Schäden verhindert
werden. Wie bei der Strömungsweiche 28 ist es offensichtlich,
daß die Zonen oberhalb der untersten wieder während
der Behandlung ungestört sind auf Grund der Lage der
Strömungsweiche am oberen Ende des konzentrischen Rohrstrangs.
Es wird nun auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 10
und 11 Bezug genommen, in denen die Strömungsweiche von
dem in der Verrohrung angeordneten Rohr 20 herunterhängt.
Die Strömungsweiche 428 enthält den Kanalkörper 484, um
den die Hülse 430 verschiebbar angeordnet ist, die an dem
zu der Oberfläche laufenden Rohr 20 befestigt ist.
Die äußere Hülse 430 wird aus einzelnen Abschnitten montiert,
wie bei den Strömungsweichen 28 und 228. Die Paßstückhülse
432, über die die Strömungsweiche 428 (und der
Rohrstrang darunter) aufgehängt ist, wird mit der oberen
Klemmhülse 436 verschraubt, wobei eine Flüssigkeitsdichtung
dazwischen durch den O-Ring 434 erreicht wird. Die
obere Klemmhülse 436 ist wiederum mit der unteren Klemmhülse
442 verschraubt, wobei der O-Ring 440 dazwischengesetzt
wird. Das untere Ende der unteren Klemmhülse 442
ist am Umlauföffnungsgehäuse 446 befestigt, unter welchem
sich die Dichtungshülse 448 und die Endkappe 454 befindet.
Der Stift 482 ist an der Paßstückhülse 432 befestigt. Die
obere Klemmhülse 436 besitzt auf einer wesentlichen
Strecke eine vergrößerte Bohrung, unter welcher die Bohrung
weiter vergrößert ist, so daß der obere Teil des
Sprengringraums 460 geschaffen wird. Die Verbindungsstelle
von oberer Klemmhülse 436 und unterer Klemmhülse 442 bildet
das ringförmige Sprengringgehäuse 462, unter welchem
die Bohrung der unteren Klemmhülse 442, deren Innendurchmesser
dem der oberen Klemmhülse 436 oberhalb des Sprengringgehäuses
462 entspricht, den unteren Teil des Sprengringgehäuses
bildet.
An der Verbindungsstelle von unterer Klemmhülse 442 und
Umlauföffnungsgehäuse 446 ist die ringförmige Dichtung
466 eingeschlossen, wobei die ringförmige Dichtung 468
an der Verbindungsstelle des letzteren und der oberen
Dichtungshülse 448 eingeschlossen ist. Die ringförmige
Dichtung 470 ist zwischen der oberen Dichtungshülse 448
und der Endkappe 454 gehalten. Das Innenteil 486 ist im
wesentlichen rohrförmig mit einem Kanal 522, der ununterbrochen
zum Umlaufblock 508 läuft. Auf der Außenfläche des
Innenteils 486 ist der axiale Schlitz 490 eingearbeitet.
Axial unter dem Schlitz 490 verlaufen die oberen Hülsenumgehungen
492 und 494 von der Bohrung zu der Außenfläche
des Innenteils 486. Direkt unter den oberen Hülsenumgehungen
492 und 494 beginnt der in der Länge veränderbare
Hülsenumgehungsringraum 458, der zunächst von der Bohrungswand
der oberen Klemmhülse 436 und der Außenfläche des
Innenteils 486 begrenzt ist. Die Schürze 496 mit dem Wulst
498 an deren unterem Ende umgibt das Innenteil 486 unterhalb
der oberen Hülsenumgehungen und ist damit verschraubt,
wobei die Wulst 498 eine radial nach innen zulaufende,
untere Fläche, die mit der Außenfläche des Innenteils 486
in Verbindung steht, eine gleichmäßige glatte Mittelfläche
und eine radial nach innen ragende obere Schulter,
die mit dem rohrförmigen, oberen Teil der Schürze 496 in
Verbindung steht, aufweist. Wischring 438, der in der
oberen Klemmhülse 436 eingeschlossen ist, steht in verschiebbarem
Wischkontakt mit der Schürze 496 über dem
Wulst 498. Unterhalb der Schürze 496 vergrößert sich
langsam der Außendurchmesser des Innenteils 486, wobei
diese Fläche zu den unteren Hülsenumgehungen 502 und 504
verläuft, die zwischen der Bohrung und der Außenfläche des
Innenteils 486 verlaufen. Die Außenfläche der Schürze 496
über dem Wulst 498, die einen größeren Durchmesser als
die des Innenteils 486 darunter aufweist, greift unter
Reibung an dem Sprengring 500 an, nachdem sie über die
Wulst 498 gehoben worden ist, um so ein wesentliches
Gewicht oder Kraft erforderlich zu machen, um die Hülse
430 zurück in ihre unterste Lage zu bewegen. Der in der
unteren Klemmhülse 442 eingeschlossene Wischring 444
steht in verschiebbarem Wischkontakt mit der Außenfläche
des Körpers 484 unterhalb der Schürze 496. In der Nähe
des axial oberen Bereichs der unteren Hülsenumgehungen
502 und 504 beginnend und axial nach unten zu einem Punkt
neben der ringförmigen Dichtung 466 sich fortsetzend,
besitzt das Innenteil 486 einen verkleinerten Außendurchmesser,
der in Verbindung mit der Bohrungswand der unteren
Klemmhülse 442 den längenveränderlichen unteren Hülsenumgehungsringraum
464 bildet, wobei der untere Hülsenumgehungsringraum
464 mit den unteren Hülsenumgehungen 502
und 504 in Verbindung steht. Der Umlaufblock 508, der den
T-förmigen Umlaufkanal 506 enthält, ist an die Bohrungswand
des Innenteils 486 angrenzend an die Mündungen 510
und 512 angeschweißt, wobei der Umlaufblock 508 auf beiden
Seiten des Umlaufkanals 506 im Abstand von der Bohrungswand
des Innenteils 486 liegt, um so Flüssigkeitsstrom
von der Bohrung 522 zu dem Kanal 526 zu ermöglichen.
Die den axialen Kanal 524 begrenzende, innere Leitung 520
ist in Verbindung mit dem Umlaufkanal 506 an dem Umlaufblock
508 befestigt. Die äußere Leitung 514 ist am Innenteil
486 oberhalb der Umgehungskanäle 516 und 5184242 00070 552 001000280000000200012000285910413100040 0002003046783 00004 04123L< befestigt,
die zwischen der Außenfläche des Innenteils 486 und Umgehungskanal
528 verlaufen.
Die Packerschale 538 (wie eine nicht gezeigte andere) ist
auf der Wulst 540 gelagert und um das Packerinnenteil 534
herum angeordnet, wobei der O-Ring 542 dazwischen eine
flüssigkeitsundurchlässige Dichtung bildet. Die Packerwulst
540 ist axial von der unteren Packerschale getrennt,
wie bei den Strömungsweichen 28 und 228, und wird vom
Weichenpaßstück 132, das sowohl am Packerinnenteil 534 als
auch am Innenteil 486 befestigt ist, gehalten.
Das innere Rohr 550 ist an der inneren Leitung 520 befestigt,
so daß der axiale Kanal 524 mit dem inneren Rohr
554 in Verbindung steht, und das äußere Rohr 552 ist an
der äußeren Leitung 514 befestigt, so daß der Rohrringraum
156 mit dem ringförmigen Kanal 526 in Verbindung steht.
Ein Gerätestrang, wie z. B. der Gerätestrang 26 kann von
den Rohren 150 und 152, wie bei den Strömungsweichen 28
und 228, herabhängen. Abweichend von den Strömungsweichen
28 und 228, sieht die Strömungsweiche 428 insgesamt von
einem Drehschlitzmechanismus ab. Der Stift 482 bewirkt
eine Einschränkung der Drehbewegung auf dem Teil der
Hülse 430. Es kann jedoch die gleiche Wirkung erzielt
werden, indem zusammenwirkende Teile des Innenteils 486
und Hülse 430 mit nicht-kreisförmigem Querschnitt ausgebildet
werden. Fig. 10 stellt die Strömungsweiche 428
in deren offenen Betriebsstellung dar, während Fig. 11 sie
in der geschlossenen Betriebsstellung mit offenen Umgehungskanälen
516 und 518 abbildet, ähnlich wie bei der
Strömungsweiche 228 in Fig. 7. Durch Hochziehen des Rohrs
20, wenn der Rohrstrang darunter in der richtigen Lage
ist, wird die Strömungsweiche 428 von offener in geschlossene
Betriebsstellung umgeschaltet.
Diese nach oben gehende Bewegung läßt den Sprengring 500
über die Wulst 498 und auf die Schürze 496 gleiten, wo
die Reibungsanlage zwischen Sprengring 500 und Schürze
496 die Hülse 430 in einer relativ erhöhten Lage in bezug
auf das Innenteil 486 hält, bis ein wesentliches Gewicht
auf das Rohr 20 aufgesetzt wird, wieder wenn der Gerätestrang
in der richtigen Lage verankert ist.
Das Packen eines Kiesbetts unter Verwendung der Strömungsweiche
428 anstatt der Strömungsweiche 28 oder 228, wird
auf genau die gleiche Art und Weise bewirkt. Packeraufblähung,
Umlauf von Schlamm und Rücklauf werden mit offenen
Umlaufkanälen durchgeführt und gegebenenfalls ein Quetschen,
indem durch die ringförmigen Dichtungen 468 und 470
der Hülse 430 die Umlaufkanäle isoliert werden.
Der beschriebene Schlitzmechanismus kann auf der Innenfläche
der Hülsen eingebaut werden, wobei die Stifte vom
Innenteil vorstehen, und der Drehstift auf einem in einer
ringförmigen Nut in der Außenfläche des Innenteils gehaltenen
Ring sitzt. Wie oben erwähnt, kann eine relative
Drehung zwischen der Hülse und dem Innenteil des Geräts
verhindert werden, indem wenigstens ein Teil ihrer zusammenwirkenden
Querschnitte nicht-zylindrisch gemacht
wird. Der Klemmsprengringmechanismus kann durch einen
federbelasteten äußeren Doppelanschlagmechanismus ersetzt
werden. Eine Strömungsweiche, wie z. B. 28, kann so verändert
werden, daß sie eine geschlossene Betriebsweise
"Test" mit einem Rastenmechanismus in Verbindung mit der
Klemmsprengringeinrichtung enthält, wenn eine längere
Hülse hinzugefügt und eine zusätzliche Dichtung wie bei
der Strömungsweiche 28 benutzt wird.
Claims (7)
1. Strömungsweiche zur Verbindung mit einem Gerät, das in
einer Auskleidung (24) eines Bohrlochs unmittelbar
nacheinander zur Behandlung zu mehreren ausgewählten
Zonen (19, 21) bewegbar und in Ausrichtung zu der
jeweiligen Zone in der Auskleidung verankerbar ist und
das einen in der Auskleidung verlaufenden Doppelrohrstrang
aufweist, enthaltend
einen Kanalkörper (84, 284, 484) mit einem ersten Kanal (126; 326; 526), der von einem oberen Ende zu einer ersten Stelle am unteren Ende des Kanalkörpers verläuft, und einem zweiten Kanal (106, 110, 112, 124; 306, 310, 324; 506, 510, 512, 524), der von wenigstens einer Seite zu einer zweiten Stelle am unteren Ende des Kanalkörpers verläuft, wobei der erste und der zweite Kanal zur Verbindung mit dem Doppelrohrstrang des Gerätes vorgesehen sind,
eine den Kanalkörper (84, 284, 484) über einen Teil seiner Länge umgebende und mit einem Rohrstrang (20) verbundene Hülse (30, 230, 430), deren Bohrung (122; 322; 522) mit dem ersten Kanal (126; 326; 526) in Verbindung steht, die wenigstens einen seitlichen Durchbruch (74, 76; 274, 276; 474, 476) aufweist und mittels des Rohrstrangs (20) gegenüber dem Kanalkörper längsverschieblich ist, wobei in einer ersten Stellung der Hülse der wenigstens eine seitliche Durchbruch der Hülse umfangsmäßig zu dem zweiten Kanal des Kanalkörpers ausgerichtet ist und mindestens in einer zweiten Stellung der Hülse gegenüber dem zweiten Kanal des Kanalkörpers in Längsrichtung versetzt und dadurch geschlossen ist, und
eine Schlitzanordnung (88, 90; 288, 290; 490) in der Außenfläche des Kanalkörpers (84; 284; 484) und eine mit der Hülse (30; 230; 430) verbundene Stiftanordnung (78, 82; 278, 282; 482), die während der Längsverschiebung der Hülse in der Schlitzanordnung geführt ist und die Stellungen der Hülse gegenüber dem Kanalkörper bestimmt, und
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strömungsweiche (28; 228; 428) oberhalb der Auskleidung (24) angeordnet ist, die oberhalb der mehreren ausgewählten Zonen (19, 21) abgedichtet in das Bohrloch eingesetzt ist,
eine Packeranordnung (138, 144; 338, 344; 538) zwischen einem unteren Ende der Hülse (30; 230; 430) und der Auskleidung (24) an dem Kanalkörper (84; 284; 484) angeordnet ist und einen oberen Ringraum (16) außerhalb der Hülse von einem unteren Ringraum (18) außerhalb der Hülse und des Kanalkörpers trennt, der mit einem Ringraum (768) innerhalb der Auskleidung (24) in Verbindung steht,
ein wahlweise absperrbarer Umgehungskanal (128; 328; 528) in dem Kanalkörper (84; 284; 484) die Packeranordnung (138, 144; 338, 344; 538) umgeht und mindestens in der ersten Stellung der Hülse (30; 230; 430) geschlossen ist und in der zweiten Stellung der Hülse geöffnet ist, und
der Kanalkörper (84; 284; 484) mit dem Doppelrohrstrang des in die Auskleidung (24) abgesenkten Gerätes verbunden ist und die Hülse (30; 230; 430) bei Verankerung des Gerätes an den Verankerungsstellen unabhängig von dem Gerät gegenüber dem Kanalkörper mit einer die Verankerung nicht lösenden Kraft längsverschieblich ist.
einen Kanalkörper (84, 284, 484) mit einem ersten Kanal (126; 326; 526), der von einem oberen Ende zu einer ersten Stelle am unteren Ende des Kanalkörpers verläuft, und einem zweiten Kanal (106, 110, 112, 124; 306, 310, 324; 506, 510, 512, 524), der von wenigstens einer Seite zu einer zweiten Stelle am unteren Ende des Kanalkörpers verläuft, wobei der erste und der zweite Kanal zur Verbindung mit dem Doppelrohrstrang des Gerätes vorgesehen sind,
eine den Kanalkörper (84, 284, 484) über einen Teil seiner Länge umgebende und mit einem Rohrstrang (20) verbundene Hülse (30, 230, 430), deren Bohrung (122; 322; 522) mit dem ersten Kanal (126; 326; 526) in Verbindung steht, die wenigstens einen seitlichen Durchbruch (74, 76; 274, 276; 474, 476) aufweist und mittels des Rohrstrangs (20) gegenüber dem Kanalkörper längsverschieblich ist, wobei in einer ersten Stellung der Hülse der wenigstens eine seitliche Durchbruch der Hülse umfangsmäßig zu dem zweiten Kanal des Kanalkörpers ausgerichtet ist und mindestens in einer zweiten Stellung der Hülse gegenüber dem zweiten Kanal des Kanalkörpers in Längsrichtung versetzt und dadurch geschlossen ist, und
eine Schlitzanordnung (88, 90; 288, 290; 490) in der Außenfläche des Kanalkörpers (84; 284; 484) und eine mit der Hülse (30; 230; 430) verbundene Stiftanordnung (78, 82; 278, 282; 482), die während der Längsverschiebung der Hülse in der Schlitzanordnung geführt ist und die Stellungen der Hülse gegenüber dem Kanalkörper bestimmt, und
dadurch gekennzeichnet, daß
die Strömungsweiche (28; 228; 428) oberhalb der Auskleidung (24) angeordnet ist, die oberhalb der mehreren ausgewählten Zonen (19, 21) abgedichtet in das Bohrloch eingesetzt ist,
eine Packeranordnung (138, 144; 338, 344; 538) zwischen einem unteren Ende der Hülse (30; 230; 430) und der Auskleidung (24) an dem Kanalkörper (84; 284; 484) angeordnet ist und einen oberen Ringraum (16) außerhalb der Hülse von einem unteren Ringraum (18) außerhalb der Hülse und des Kanalkörpers trennt, der mit einem Ringraum (768) innerhalb der Auskleidung (24) in Verbindung steht,
ein wahlweise absperrbarer Umgehungskanal (128; 328; 528) in dem Kanalkörper (84; 284; 484) die Packeranordnung (138, 144; 338, 344; 538) umgeht und mindestens in der ersten Stellung der Hülse (30; 230; 430) geschlossen ist und in der zweiten Stellung der Hülse geöffnet ist, und
der Kanalkörper (84; 284; 484) mit dem Doppelrohrstrang des in die Auskleidung (24) abgesenkten Gerätes verbunden ist und die Hülse (30; 230; 430) bei Verankerung des Gerätes an den Verankerungsstellen unabhängig von dem Gerät gegenüber dem Kanalkörper mit einer die Verankerung nicht lösenden Kraft längsverschieblich ist.
2. Strömungsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Umgehungskanal (128; 328; 528)
mindestens eine Umgehungsöffnung (116, 118; 316, 318;
516, 518) aufweist, die mindestens in der ersten
Stellung der Hülse (30; 230; 430) abgesperrt ist.
3. Strömungsweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer dritten Stellung der
Hülse (30; 230) gegenüber dem Kanalkörper (84; 284)
und der Stiftanordnung (78, 82; 278, 282) gegenüber
der Schlitzanordnung (88, 90; 288, 290) der wenigstens
einen seitlichen Durchbruch (74, 76; 274, 276) der Hülse
gegenüber dem zweiten Kanal (106, 110, 112, 124; 306,
310, 312, 324) des Kanalkörpers (84; 284) versetzt und
dadurch geschlossen ist und die mindestens eine
Umgehungsöffnung (116, 118; 316, 318) des
Umgehungskanals (128; 328) abgesperrt ist.
4. Strömungsweiche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (30; 230) gegenüber dem
Kanalkörper (84; 284) und die Stiftanordnung (78, 82;
278, 282) gegenüber der Schlitzanordnung (88, 90; 288,
290) in einer vierten Stellung lösbar verriegelbar
ist, die der dritten Stellung entspricht.
5. Strömungsweiche nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hülse (30; 230; 430) einen in einer Ringnut (62; 262; 462) axial gehalterten Sprengring (100; 300; 500) aufweist, der den Kanalkörper (84; 284; 484) gleitbeweglich umgibt,
der Kanalkörper eine im Verschiebungsweg der Hülse angeordnete Wulst (98; 298; 498) aufweist, die sich in der ersten Stellung der Hülse oberhalb und mindestens in der zweiten Stellung der Hülse unterhalb des Sprengrings befindet, und
die Hülse in der zweiten Stellung gegenüber dem Kanalkörper durch Kontakt des Sprengrings mit dem Kanalkörper im Abstand oberhalb der Wulst gehalten ist.
die Hülse (30; 230; 430) einen in einer Ringnut (62; 262; 462) axial gehalterten Sprengring (100; 300; 500) aufweist, der den Kanalkörper (84; 284; 484) gleitbeweglich umgibt,
der Kanalkörper eine im Verschiebungsweg der Hülse angeordnete Wulst (98; 298; 498) aufweist, die sich in der ersten Stellung der Hülse oberhalb und mindestens in der zweiten Stellung der Hülse unterhalb des Sprengrings befindet, und
die Hülse in der zweiten Stellung gegenüber dem Kanalkörper durch Kontakt des Sprengrings mit dem Kanalkörper im Abstand oberhalb der Wulst gehalten ist.
6. Strömungsweiche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (30; 230; 430) in der zweiten
Stellung gegenüber dem Kanalkörper (84; 284; 484)
durch Reibkontakt des Sprengrings (100; 300; 500) mit
dem Kanalkörper gehalten ist.
7. Strömungsweiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanalkörper (84; 284; 484) oberhalb
der Wulst (98; 298; 498) mit einer den Außendurchmesser
des Kanalkörpers vergrößernden und den
Reibkontakt mit dem Sprengring (100; 300; 500)
verstärkenden Schürze (96; 296; 496) versehen ist.
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