DE3046892A1

DE3046892A1 - Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines druckmittelumlaufs ein einem bohrloch, insbesondere zur erzeugung eines kiesbetts bohrlochseitig von einer erdformation

Info

Publication number: DE3046892A1
Application number: DE19803046892
Authority: DE
Inventors: Eugene Earl Baker; Odie Richard Seagraves Davis; David Durward Szarka; Nolan Monroe Workman
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1980-12-12
Publication date: 1981-09-03
Also published as: ES498090A0; AU555748B2; CA1145245A; IT1134394B; AU542877B2; GB2066323A; AR226867A1; GB2066323B; US4273190A; AU5796086A; NL8006358A; AU6328880A; BR8007063A; IT8026134A0; AU563440B2; NO802999L; AU3714484A; ES8204498A1; MY8500297A

Description

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

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfadi 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Halliburton Company, Duncan Oklahoma, USA

Verfahren und Vorrichtung; zum Erzeugen eines Druckmittelumlaufs in einem Bohrloch, insbesondere zur Erzeugung eines Kiesbetts bohrlochseitig von einer Erdformation

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckmittelumlaufs in einem Bohrloch bis zu wenigstens einer Erdformation.

Speziell betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Kiesbetts bohrlochseitig von wenigstens einer Erdformation oder Zone, die von einem Bohrloch durchsetzt wird.

Nicht-verfestigte Erdformationen, insbesondere solche, ^ou 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 c*em Druck und der Strömung von

Druckmitteln durch diese hindurch zerfällt. Diese Wanderung von Teilchen kann schließlich den Strömungs-

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durchgang 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 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 nichtverfestigte 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 Kies 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.

Vor dem Packen eines Kiesbetts können Bohrschlamm und andere Verunreinigungen aus dem Bohrloch ausgewaschen und kann die Erdformation behandelt werden. Üblicherweise angewandte Behandlungen umfassen eine Säurebehandlung zum Auflösen von Lehmen in der Erdformation oder die Injektion von stabilisierenden Gelen, welche eine Wanderung von Formationsbestandteilen und ein Zusammenbrechen der Erdformation vor dem Packen des Kiesbetts verhindern.

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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 oder einem "Sieb" 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 Ausklei dungs -An Ordnung im Bereich der Zone eingeführt, so daß zwischen der Auskleidung und äem 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

^OKJ 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 Schlammfituß ausgeübt werden, um den Schlamm in die Erdformation zu quetschen und so das Kiesbett zu

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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 ggfs. anderen Behandlungen unterworfen werden und fördern.

Es sind einige unterschiedliche Lösungen bekannt, um dieses Umkehrzirkulations-Verfahren der Erzeugung eines Kiesbetts durchzuführen, von denen einige auch die Erzeugung jeweils eines Kiesbetts in mehr als einer Zone gestatten.

Die US-PS 3 710 862 beschreibt ein Verfahren und ein Gerät, mit welchem Kiesbetten in mehreren Zonen hergestellt werden können unter Benutzung eines durch Hin- und Herbewegung betätigten Kreuzungsstücks mit einem inneren Rohrstrang zur Zurückleitung von Flüssigkeit zur Erdoberfläche. Es kann jedoch pro Einfahrt in das Bohrloch nur (jeweils eine Zone mit einem Kiesbett versehen werden. Die Zonen müssen von der unteren Zone aufwärts isoliert und mit einem Kiesbett "gepackt" sein. Es besteht keine Möglichkeit, zu einer Zone zurückzukehren oder diese neu zu packen, wenn einmal die anfängliche Einfahrt beendet ist. Weiterhin muß ein getrennter Förderstrang in das Bohrloch abgelassen werden, um die Kiesöffnungen in der Auskleidung zu schließen, bevor das Bohrloch fertiggestellt wird, oder es muß ein ähnliches Förderdichtungs-Verbindungsglied an der Unterseite der nächsthöheren Siebanordnung benutzt werden, wenn eine weitere, höhere Zone anschließend gepackt werden soll. Abgesehen davon, daß mehrere Einfahrten des

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Förderstrangs sowie eines Gerätestrands erforderlich sind, bleiben die Oberseite der Siebanordnung in dem Bohrloch und die Kiesöffnungen in der Auskleidung offen, während der Gerätestrang herausgezogen und eine Dichtung das Bohrloch hinabgelassen wird.

Die US-PS 3 952 804 zeigt ein Verfahren und ein Gerät zum Erzeugen von Kiesbetten in mehreren Zonen das aber wiederum mehrere Einfahrten in das Bohrloch fordert und weiterhin dadurch kompliziert wird, daß es notwendig ist, eine Flüssigkeit (Killing Fluid) zu benutzen, um den Druck in dem Bohrloch zwischen den Packvorgängen einzuschließen.

Der Stand der Technik zeigt auch ein Verfahren zur Erzeugung eines Kiesbetts mit konzentrischen Rohrsträngen (US-PS 4 044 832). Dieses Verfahren und dieses Gerät sind jedoch nur zum Packen einer einzigen Zone geeignet. Auch werden die Kiesöffnungen oberhalb des Kiesbetts nach dem Packvorgang offengelassen, was die Gefahr mit sich bringt, daß eine Strömung und Sandwanderung das Kiesbett umgeht. Weitere Verfahren und Geräte zum Packen eines Kiesbetts sind in der US-PS 3 637 010, der US-PS 3 726 343, der US-PS 3 901 318, der US-PS 3 913 676, der US-PS 3 926 409, der US-PS 3 963 076, der US-PS 3 987 854, der US-PS 4 019 592 und der US-PS 4 049 055 beschrieben. Alle diese Verfahren und Geräte sind jedoch ungeeignet zum Packen mehrerer Zonen und zeigen eine oder mehrere weitere Mangel hinsichtlich der Arbeitsweise und der erzielten Ergebnisse, wie unten erläutert werden wird.

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Ein Gerät, welches die Möglichkeit gibt, Jeweils ein Kiesbett in mehreren Zonen bei einer einzigen Einfahrt in das Bohrloch zu packen ist in der US-PS 4 105 069 beschrieben. Das dort beschriebene Gerät ist jedoch nicht in der Lage, das Kiesbett zu erzeugen, ohne andere Zonen zu stören. Es gestattet keine Umkehrzirkulation ohne eine Flüssigkeitsströmung durch die gerade gepackte Zone hindurch. Außerdem hängt der Ort des Gerätestrangs in der zu packenden Zone von einem Gewichtsausgleich ab, um sicherzustellen, daß das Kiespackgerät an der richtigen Stelle auf einer Hülse eines Kieseinleitgeräts aufsitzt aber die Hülse nicht nach unten bewegt und die öffnungen des Kieseinleitgeräts abschließt. Das ist ein schwieriger Arbeitsgang bei tiefen und stark abgewichenen' Bohrlöchern.

Generell leidet der Stand der Technik an einer Mehrzahl von Mängeln, die ein wirksames Packen von Kiesbetten in mehreren Zonen verhindern. An erster Stelle steht die Unfähigkeit, mehrere Zonen mit nur einer Einfahrt des Gerätestrangs in das Bohrloch zu packen. Mit der oben erwähnten Ausnahme baut der Stand der Technik den die Kiessiebe enthaltenen äußeren Bohrstrang in einem schrittweisen Vorgang von unten her auf. Somit muß der Benutzer den Gerätestrang zwischen den Zonen herausziehen, um Bauteile an den äußeren Rohrstrang anzufügen. Dies macht es auch unmöglich, eine obere Zone vor einer unteren Zone zu

packen oder Packer in irgendeiner Reihenfolge als den untersten zuerst zu setzen oder aufzublähen. Wegen der Reihenfolge, in welcher die Zonen gepackt werden, ist es auch nicht möglich, Zonen unterhalb der obersten nachzupacken. In einigen Fällen liegt dies

an der Unmöglichkeit, den Gerätestrang an die gewünschte Stelle zurückzubringen infolge von Engstellen,

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die nach dem Packen einer Zone in den äußeren Rohrstrang eingebaut worden sind. In anderen Fällen liegt dies an der Unmöglichkeit, die gewünschte Zone und die Lage der Kiesöffnungen mit irgendeiner Genauigkeit wiederzufinden. Außerdem benutzen viele bekannte Geräte eine hydraulische Betätigung, die zu Fehlbedienung und Ausfall neigt. Weiterhin werden bei bekannten Geräten zur Verbindung und zum Lösen von Geräten Schlitze und Stifte und Scherstifte benutzt.

Das erstere Verfahren erfordert axiale und radiale Ausrichtung, die schwierig in stark abgewichenen Bohrlöchern zu erreichen ist. Das letztere Verfahren gestattet keine Wiederverbindung oder Rückkehr zu einer vorhergehenden Betriebsweise des Geräts. Schließlieh gibt es bei den bekannten Geräten kein Verfahren um das Packen von Kiesbetten sicherzustellen,ohne angrenzende Zonen, die entweder höher oder tiefer als die in Frage stehende Zone liegen, zu verunreinigen oder einen umgekehrten Umlauf ohne Störung der gerade gepackten Zone zu bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren zum Packen eines Kiesbetts zu schaffen, welches eine Störung anderer Erdformationen oder Zonen als der gerade gepackten ausschließt. Speziell soll eine Umkehrzirkulation oder ein umgekehrter Umlauf zum Freispülen des Rohr- und Gerätesystems möglich sein, ohne daß eine Flüssigkeitsströmung durch die gerade gepackte Erdformation oder Zone stattfindet.

Schließlich soll es möglich sein, bei einer einzigen Einfahrt des GeräteStrangs in das Bohrloch in einer Mehrzahl von Erdformationen oder Zonen je ein Kiesbett zu packen.

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Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Aufgabe gelöst durch

(a) Abdichtmittel, durch welche die Erdformation gegen das Bohrloch oberhalb der Erdformation isolierbar ist,

(b) eine Druckmittelkanalanordnung, durch welche ein Druckmittel zwischen einer Stelle entfernt von der Erdformation und oberhalb derselben und dieser Erdformation transportierbar ist, und

(c) eine Zirkulationseinrichtung, die in Druckmittelverbindung mit der Druckmittelkanalanordnung steht und durch welche ein Umlauf des Druckmittels in einer Richtung zu der Erdformation und zurück zu der Druckmittelkanalanordnung erzeugbar ist und welche so ausgebildet ist, daß sie das Druckmittel bei umgekehrter Strömungsrichtung von der Druckmittelkanalanordnung aufnimmt und es in diese zurückleitet, ohne das Druckmittel in Kontakt mit der besagten Erdformation zu bringen.

Eine Vorrichtung zur Erzeugung je eines Kiesbetts bohrlochseitig von j'eder aus einer Mehrzahl von Erdformationen oder Zonen, die von einem Bohrloch durchsetzt sind bei welcher nur eine einzige Einfahrt des Gerätestrangs in das Bohrloch erforderlich ist, ist

dadurch gekennzeichnet, daß
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(a) in dem Bohrloch eine Leitung verläuft,

(b) die leitung im Bereich jeder der Erdformationen oder Zonen ein Sieb bildet,

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(c) oberhalb jeder der Erdformationen oder Zonen um die Leitung herum ein Packer angeordnet ist,

(d) zwischen dem Sieb und dem Packer in jeder der Erdformation oder Zonen in der Leitung eine Öffnungsanordnung vorgesehen ist,

(e) in der Nähe jeder der Erdformationen oder Zonen je ein Verankerungsgerät in die Leitung eingebaut ist, wobei die Verankerungsgeräte im wesentlichen übereinstimmend ausgebildet sind,

(f) in der Leitung eine Rohranordnung beweglich angeordnet ist,

(g) ein Kiespackgerät an der Rohranordnung aufgehängt ist und mit dieser in Verbindung steht, welches wahlweise mit jeder der öffnungsanOrdnungen in Verbindung steht, indem es neben dieser angeordnet wird, und wahlweise mit der Bohrung der Leitung unterhalb des Eiespackgeräts in Verbindung steht, und

(h) einen Ankerpositionierer ebenfalls an der Rohranordnung aufgehängt ist, der wahlweise in den Verankerungsgeräten bei jeder der Erdformationen oder Zonen einrastbar ist, so daß das Kiespackgerät dann neben der öffnungsanOrdnung dieser

Erdformation oder Zone angeordnet ist. 30

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Erzeugung eines Eiesbetts bohrlochseitig von wenigstens einer Erdformation oder Zone, die von einem Bohrloch durchsetzt wird. Dieses Verfahren ist gekennzeichnet ^OJ durch die nachstehenden Verfahrensschritte:

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(a) Es wird ein Umlauf eines Kiesschlamms von der Erdoberfläche zu der Erdformation oder Zone erzeugt.

(b) Der Kies aus dem Kiesschlamm wird als Kiesbett

über die Erdformation oder Zone hinweg abgelagert und die kiesfreie Trägerflüssigkeit wird zur Erdoberfläche zurückgeleitet.

(c) Eine saubere Flüssigkeit wird in umgekehrtem

Umlauf von der Erdoberfläche zu einer Stelle in der Nähe der Erdoberfläche oder Zone und zurück zur Erdoberfläche geleitet.

(d) Es wird jede Flüssigkeitsströmung im Bohrloch außer in der Erdformation oder Zone während des Umlaufs, der Kiesablagerung und der Rückleitung verhindert.

(e) Es wird jede Flüssigkeitsströmung in dem Bohrloch während des umgekehrten Umlaufs verhindert.

Im Gegensatz zu den Verfahren und Geräten nach dem Stand der Technik vermeidet die Erfindung die oben aufgeführten Nachteile und Einschränkungen, indem ein neues und vorteilhaftes Verfahren zum Packen je eines Kiesbetts in einer Mehrzahl von Zonen in einem Bohrloch in jeder Reihenfolge mit sauberer Trennung der Zonen von Beginn des Packvorgangs an geschaffen wird. Es wird ein Gerätesystem mit zwei konzentrischen Rohrsträngen benutzt. Der äußere Rohrstrang, der vorzugsweise als Auskleidungsanordnung bezeichnet wird und in der Verrohrung, sofern eine solche benutzt wird, aufgehängt ist, enthält eine Mehrzahl von verschiedenen Bauteilen. Vom Grunde des Bohrlochs aus

^OJ oder- von einem Brückenstopfen, der benutzt wird um das Bohrloch unterhalb der untersten Zone zu isolieren

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und die Auskleidungsanordnung zu positionieren, sind ein Führungsschuh, ein Kiessieb, ein Verankerungsgerät für den konzentrischen inneren Rohrstrang, ein polierter Rohrstutzen von vorgegebener Länge zur Sicherstellung einer richtigen Positionierung der Geräte im Gerätestrang, ein Kieseinleitgerät (Gravel Collar) mit drei Betriebsstellungen und ein geeigneter aufblähbarer Packer vorgesehen, beispielsweise ein Lynes External Casing Packer (Lynes 1978-79 Catalog for Formation Testing, Inflatable Packers, Inflatable Specialty Tools, and Bottom Hole Pressure and Temperature Sensing Treatments Seiten 1 und 2). Das Kiessieb erstreckt sich natürlich über die interessierende Zone, und das Kieseinleitgerät ist oberhalb der Zone angeordnet. Der aufblähbare Packer gestattet eine Isolation der Zone gegen die Zonen darüber. Diese Folge von Geräten, ergänzt durch hermetische Rohrstücke zwischen den Zonen zum Sicherstellen der richtigen Lage der Kiessiebe zu den Zonen, wird das Bohrloch hinauf wiederholt, bis alle interessierenden Zonen durchlaufen sind. An der Oberseite der Auskleidungsanordnung ist ein geeigneter Aufhänger vorgesehen, beispielsweise ein Packer vom Typ GP der Otis Engineering Corporation (Catalog

OEC 5120A "Otis Packers, Productions Packers and Accessories")» wodurch die Auskleidungsanordnung an einem vorgegebenen Punkt in der Verrohrung des Bohrlochs aufgehängt ist. Es ist auch möglich, die Kiessiebe, Verankerungsgeräte, Kieseinleitgeräte und

·

aufblähbaren Packer als Teile eines vollen Stranges der Verrohrung vorzusehen, statt eine Auskleidung zu verwenden.

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Innerhalb der Auskleidungsanordnung sitzt ein Gerätestrang, der ebenfalls eine Hehrzahl von Bauteilen enthält. Zu unterst in diesem Gerätestrang sitzt ein Endrohr, gefolgt von einem schließenden Hülsenpositionierer, einen wahlweise auslösbaren Ankerpositionierer, einem öffnenden Hülsenpositionierer und einem Euge!rückschlagventil. Oberhalb des Kugelrückschlagventils verläuft ein Kiespackgerät, oberhalb dessen zwei konzentrische Rohrstränge von geeigneter Länge vorgesehen sind, die sicherstellen, daß ein Kreuzungsstück, welches am oberen Ende des Gerätestrangs vorgesehen sein kann, oberhalb des Aufhängers und in ausreichendem Abstand von diesem sitzt, um die hin- und hergehende Bewegung des Gerätestrangs zu ermöglichen, und gleichzeitig einen Eingriff des Ankerpositionierers in dem untersten Verankerungsgeräts der Auskleidungsanordnung zu gestatten. Um die Verbindung der konzentrischen Bohrstränge mit dem Kreuzungsstück zu ermöglichen, sind eine Rohrgelenk- und Gleitverbindung an dem inneren Rohrstrang unmittelbar unterhalb des Kreuzungsstücks vorgesehen, so daß Schwankungen der Länge der beiden Rohrstränge kompensiert werden.

Der Gerätestrang wird in das Bohrloch innerhalb der Auskleidungsanordnung abgesenkt, und die aufblähbaren Packer werden entweder auf dem Weg nach unten aufgebläht oder, wie der Benutzer wünscht, beim Fortschreiten der Kiespackvorgänge von der untersten

interessierenden Zone über die höheren Zonen nach oben. Das soll nicht bedeuten, daß die Zonen in dieser Reihenfolge gepackt werden müssen oder überhaupt in irgendeiner Reihenfolge, da es möglich ist, zuerst die unterste Zone zu packen, dann die höchste

Zone und ggfs. dann eine dazwischenliegende Zone. In

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25 .-;. ; Ό\

** " 30Α6892 ähnlicher Weise können die Packer in jeder beliebigen "Reihenfolge aufgebläht werden. Zur Erläuterung soll jedoch angenommen werden, daß jeder Packer aufgebläht wird, während der Gerätestrang in das Bohrloch abgesenkt wird. Der Gerätestrang wird durch Eingreifen des Ankerpositionierers in das Verankerungsgerät in der Zone verankert, und der Packer wird auf jeder dieser Stationen aufgebläht. Dann wird der Ankerpositionierer gelöst und der Gerätestrang zur nächsten Zone abgesenkt. Nachdem alle Packer aufgebläht sind und der Gerätestrang in der untersten interessierenden Zone des Bohrlochs ist, wird das Kieseinleitgerät durch den öffnenden Hülsenpositionierer geöffnet, der Gerätestrang wird an der richtigen Stelle verankert, und der Kiespackvorgang wird begonnen. Das Packen des Kiesbetts und die Umkehrzirkulation werden bewirkt ohne weitere Manipulation des Gerätestrangs oder der Auskleidungsanordnung. Nach Beendigung des Kiespackvorgangs wird der Ankerpositionierer gelöst und der Gerätestrang zur nächsten interessierenden Zone angehoben, wobei der schließende Hülsenpositionierer im Vorbeigehen das Kieseinleitgerät abschließt. Am Ort der nächsten interessierenden Zone wird das Kieseinleitgerät der höheren Zone geöffnet. Der Ankerpositionierer· des Gerätestrangs greift dann in das Verankerungsgerät jener Zone ein. Von diesem Punkt aus setzt sich der Kiespackvorgang wie vorstehend beschrieben fort. Erforderlichenfalls kann eine schon gepackte Zone nochmals besucht werden, indem einfach

der Ankerpositionierer gelöst und der Gerätestrang bis zu der gewünschten Stelle angehoben oder abgesenkt wird und dann mit dem Ankerpositionierer in das Verankerungsgerät jener Zone eingegriffen wird.

Es können somit alle Zonen eines Bohrlochs während

einer Einfahrt des Gerätestrangs in das Bohrloch gepackt werden. Der Gerätestrang wird dann aus dem

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Bohrloch für die Förderung herausgezogen. Es ist auch offensichtlich, daß das "beschriebene Verfahren und Gerät zum Packen eines Kiesbetts auch für andere Arten der Bohrlochbehandlung, beispielsweise für die Säurebehandlung, verwendet werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
10

Fig. 1A,1B,1C und 1D ergeben einen vereinfachten Vertikalschnitt und zeigen den Gerätestrang und die Auskleidungsanordnung mit Bauteilen zum Packen eines Kiesbetts in zwei fördernden Erdformationen in einem

Bohrloch.

Fig. 2 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt ähnlich Fig. 1A und zeigt das Kreuzungsstück im geschlossenen Betriebszustand.

Fig. 3 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt

und zeigt das Kiespackgerät während der Umkehrzirkulation, nachdem das Packen des ^S Kiesbetts bewirkt worden ist.

Fig. 4 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt und zeigt den Ankerpositionierer in seinem

zurückgesogenen Betriebszustand und den

öffnenden Hülsenpositionierer, wie dieser

zum öffnen des Kieseinleitgeräts der Auskleidungsanordnung bereit ist.

Fig. 5A und 5B sind Abwicklungen der Schlitze des KreuzungsStücks.

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Pig· 6Α und 6Β sind Abwicklungen der Schlitze des

Ankerpositionierers.

Fig. 7 zeigt einen Horizontalschnitt des Kreuzungsstücks längs der Linie x-x von

Pig. 1A.

Pig. 8 ist ein Querschnitt der Stift- und Ringanordnung des Kreuzunpsstücks.

Fig. 9 ist ein Horizontalschnitt des Ankerpositionierers längs der Linie y-y von Fig- 4.

Fig. 10 ist ein Querschnitt der Stift- und Einganordnung des Ankerpositionierers.

Fig. 11 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt und

zeigt eine andere Ausführungsform des KreuzungsStücks der vorliegenden Erfindung

in der offenen Betriebsweise.

Fig. 12 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt und

zeigt die abgewandelte Ausführungsform von Fig. 11 in der zweiten Betriebsweise,

in welcher die Umgehungsöffnungen geschlossen sind.

Fig. 13 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt und zeigt die abgewandelte Ausführungsform

von Fig. 11 im geschlossenen Betriebszustand mit geöffneten TJmgehungsöffnungen.

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Fig. 14A und 14-B sind Abwicklungen der Schlitze

der in den Figuren 11,12 und 13 dargestellten abgewandelten Ausführungsform des Kreuzungsstücks. 5 Fig. 15 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt

einer zweiten abgewandelten Ausführungsfonn des Kreuzungsstücks in offenem Betriebszustand. IO

Fig. 16 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt

der zweiten abgewandelten Ausführungsform des Kreuzungsstücks in geschlossenem

Betriebszustand. 15

Fig. 17 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt

einer abgewandelten Ausführungsform des Ankerpositionierers in ausgelöstem Betriebszustand. 20

Fig. 18 ist ein vereinfachter Vertikalschnitt der abgewandelten Ausführungsform des Ankerpositionierers im eingezogenen Betriebszustand. 25

Fig. 19 ist eine Abwicklung des J-Schlitzes der der abgewandelten Ausführungsform des Kreuzungsstücks.

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In den Figuren 1A bis 1D sind die Auskleidungsanordnung und der Gerätestrang der Deutlichkeit halber in vereinfachter Form dargestellt. Der Gerätestrang ist generell mit 30 bezeichnet, während die diesen konzentrisch umgebende Auskleidungsanordnung oder kurz Auskleidung mit 32 bezeichnet ist. Um die beiden konzentrischen Stränge herum ist eine Verrohrung 34 angeordnet, die im Bereich von zwei nicht-verfestigten, fördernden Erdformationen 26 und 28, durch welche das Bohrloch hindurchgeht, Durchbrechungen aufweist. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Geräts bei einem Bohrloch, das keine Auskleidung benutzt, können die bei der beschriebenen Ausführungsform in der Auskleidung 32 vorgesehenen Bauteile in die Verrohrung 34 eingebaut werden, wobei innerhalb derselben ein entsprechend dimensionierter Gerätestrang verwendet wird.

Die Auskleidung 32 ist innerhalb der Verrohrung 34 mittels eines geeigneten Aufhängers 40 mit einem Packer 42 aufgehängt, wie schematisch dargestellt ist. Der Aufhänger ist in der Verrohrung mittels Abfangkeilen 44 gehalten, die beim mechanischen Setzen des Packers 42 benutzt werden. Ein Gewindekragen 46 wird benutzt, um die Auskleidung 32 während ihres Einbaus in das Bohrloch innerhalb der Verrohrung an einem Bohrstrang zu befestigen.

Von dem Aufhänger 40 abwärtsgehend enthält die

Auskleidung 32 eine Strecke von (nicht dargestellter) hermetischer Rohrleitung bis zu einer Stelle gerade oberhalb der höchsten zu packenden Zone. In diesem Punkt ist ein aufblähbarer, schematisch dargestellter · Packer 50 angeordnet. Ein durch einen Innenteil 54

und eine gummielastische Außenwandung 56 gebildeter Ringraum 52 wird aufgepumpt, indem Flüssigkeit durch

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das schematisch dargestellte Rückschlagventil 58 "bis zu einem vorgegebenen Druck hindurchgepumpt wird.

Unterhalb des Packers 50 sitzt ein Kieseinleitgerät 60 mit einem Gehäuse 62, innerhalb dessen eine Hülse 64 längsverschiebbar angeordnet ist. Am oberen Ende des Gehäuses 52 sitzt ein eingezogener Teil 66, der von abgeschrägten Kanten begrenzt ist. Unterhalb des eingezogenen Teils 66 ist eine Schulter 68 gebildet gefolgt von einer zylindrischen Innenfläche 70, durch welche Kiesöffnungen 72 und 7^- verlaufen. Es können g^fs. mehr als zwei Kiesöffnungen vorgesehen sein. Unterhalb der Innenfläche 70 ist eine Ringschulter 76 gebildet, gefolgt von einer Ringnut 78, einer zylindrischen Fläche 80 von im wesentlichen dem gleichen Innendurchmesser wie Schulter 76 und einer Rirgnut 82. Der Innendurchmesser des untersten Endes 84 des Kiesexnlextgeräts 60 ist im wesentlichen der gleiche wie der eines polierten Rohrstutzens 106, der unmittelbar darunter angeordnet ist. Innerhalb des Gehäuses 52 sind um die Hülse 64 herum Ringdichtungen 86,88,90 und 92 angeordnet. An dem oberen Ende der Hülse 64 ist eine nach innen abgeschrägte Ringfläche 94· gebildet, unterhalb welcher eine nach unten weisende Ringschulter 96 gebildet ist. Zwischen den Ringdichtungen 88 und 90 stehen Durchbrüche 98 und 100 mit den Kiesöffnungen 7^ und 72 in Verbindung, wenn sie damit durch Längsbewegung der Hülse 64 zum Fluchten gebracht werden.

^ou Am untersten Ende der Hülse 64 ist ein Ring von Klemnfingern 102 vorgesehen, die radial nach außen vorspringende untere Enden besitzen.

Unterhalb des polierten Rohrstutzens 106 sitzt ein Verankerungsgerat 110. Am oberen Ende des Verankerungsgeräts 110 führt eine nach außen abgeschrägte Fläche

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zu einer ringförmigen Ausnehmung 112, unterhalb welcher eine nach o"ben weisende Ringschulter 114 gebildet ist. Unterhalb der Eingschulter 114 führt einen nach außen abgeschrägte Fläche zu einer ringförmigen Ausnehmung 116, an die sich eine nach innen abgeschrägte, zu einer Zylinderfläche 118 führende Fläche anschließt. Die Zylinderfläche 118 hat im wesentlichen den gleichen Innendurchmesser wie ein hermetisches Rohrstück 120 unmittelbar darunter. IO

Im Bereich der unteren interessierenden Zone ist ein aufblähbarer Packer 130, der im wesentlichen mit dem Packer 50 übereinstimmt, unterhalb eines Kiessiebs 122 angeordnet und isoliert die obere interessierende Zone gegen die untere Zone. Ein durch einen Innenteil 134 und eine gummielastische Außenwandung 136 gebildeter Ringraum 132 wird aufgebläht, indem eine Flüssigkeit durch ein schematisch dargestelltes Rückschlagventil 138 bir zu einem vorgegebenen Druck hindurchgepumpt wird.

Unterhalb des Packers 130 ist ein zweites Kieseinleitgerät 140 im wesentlichen übereinstimmend mit dem Kieseinleitgerät 60 angeordnet. Das Kieseinleitgerät

^zz> 140 enthält ein äußeres Gehäuse 142, innerhalb dessen eine Hülse 144 gleitbeweglich angeordnet ist. Am oberen Ende des Gehäuses 142 sitzt ein eingezogener Teil 146, der von abgeschrägten Kanten begrenzt ist. Unterhalb des eingezogenen Teils 146 ist

eine Schulter 148 gebildet, gefolgt von einer zylindrischen Innenfläche 150, durch welche Kiesöffnungen 152 und 154 verlaufen. Unterhalb der Innenfläche 150 ist eine Schulter 156 gebildet gefolgt von einer Ringnut 158, einer zylindrischen Fläche 160 von im wesentlichen dem gleichen Innendurchmesser wie Schulter 156 und einer Ringnut 162. Unterhalb der

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Ringnut 162 führt eine nach innen abgeschrägte Fläche zu dem untersten Ende des Kieseinleitgeräts 140, dessen Innendurchmesser im wesentlichen der gleiche ist wie der eines polierten Rohrstutzens 182 unmittelbar darunter in der Auskleidung 52. Die Hülse 144 weist Ringdichtungen 164,166,168 und 170 auf. Am oberen Ende der Hülse 144 liegt eine nach innen abgeschrägte Fläche 172, unterhalb welcher eine nach unten weisende Schulter 174 gebildet ist. Zwischen den Ringdichtungen 166 und 168 stehen Durchbrüche 176 und 178 mit den Kienöffnungen 152 und 154 in Verbindung, wenn sie mit diesen zum Fluchten gebracht werden. Am untersten Ende der Hülse 144 ist ein Ring von Klemmfingern 180 mit radial nach außen vorspringenden unteren Enden vorgesehen.

Unterhalb des polierten Rohrstutzens 182 ist ein zweites Verankerungsgerät 190 angeordnet. Am oberen •Ende des Verankerungsgeräts 190 führt eine nach außen abgeschrägte Fläche zu einer ringförmigen Ausnehmung 192, unterhalb welcher eine nach oben weisende Ringschulter 194 gebildet ist. Unterhalb der Ringschulter führt eine nach außen abgeschrägte Fläche zu einer ringförmigen Ausnehmung 196 gefolgt von einer nach innen abgeschrägten Fläche, die zu einer Zylinderfläche 198 führt, deren Innendurchmesser im wesentlichen der gleiche ist wie der eines hermetischen Rohrstücks 200.

Vor der unteren fördernden Erdformation oder interessierenden Zone ist ein Kiessieb angeordnet. Die Kiesrdebe 122 und 202 sind in den Zeichnungen verkürzt dargestellt und können tatsächlich mehrere Meter lang sein. Die. Länge wird durch die Dicke der

fördernden Erdformation bestimmt, die mit einem Kiesbett gepackt werden soll. Das ist dem Fachmann geläufig. Es ist dem Fachmann weiterhin geläufig,

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das die Kiessiebe wie dargestellt Durchbrechungen aufweisen können, das sie aber auch mit Draht umwundene Schlitze benutzen können, um die gewünschte Wirkung zu erzielen.

Unterhalb des Kiessiebs 202 ist ein weiteres hermetisches Rohrstück 204 angebracht, und d&s unterste Ende des. Rohrstücks ist durch einen Sahwiinmersehuh 206 abgeschlossen.

Die richtige Lage des Gerätestrangs 30 in Bezug auf die Auskleidung 32 hängt davon ab, das die polierten Rohrstutzen 106 und 182 die richtige Länge besitzen, so daß das Kiespackgerät (s. Pig. 1C) vor dem jeweiligen Kieseinleitgerät 60 oder 140 steht, wenn der Gerätestrang 30 in der zu packenden Zone ver-· ankert ist. . . ■ ■ '

Nachdem nunmehr die Auskleidung 32 im einzelnen beschrieben worden ist, wird nunmehr der Gerätestrang von dem oberen Ende nach unten unter Bezugnahme auf die Figuren 1A bis 1D, 2·,4, 5A, 5B, 6A,6B und 7 bis 10 beschrieben.

Mit 230 ist ein Rohr bezeichnet, mittels dessen der Gerätestrang 30 in das Bohrloch innerhalb der Auskleidung 32 abgesenkt wird. Das Rohr hat eine Bohrung 232, die mit einer Bohrung 242 im oberen Teil eines Kreuzungsstücks 240 in Verbindung steht.

Das Kreuzungsstück 240 enthält eine äußere Hülse und ein innenliegendes Gehäuse 246. Die äußere Hülse 244 ist an dem Rohr 230 befestigt und gleitbeweglich auf dem inneren Gehäuse 246 angeordnet. Das öffnen und Schließen des Kreuzungsstücks geschieht durch hin- und hergehende Bewegung der . äußeren Hülse 244 durch Bewegung des Rohres 230 an der Erdoberfläche. Das innere Gehäuse 246 besitzt

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zwei Schlitze 248 und 250 auf seiner Außenfläche. Abwicklungen dieser Schlitze sind in den Figuren 5-A- und 5B dargestellt. In diese Schlitze greifen Stifte 252 bzw. 254 gleitbeweglich ein, die mit der äußeren Hülse 244 verbunden sind. Der Stift 252 ist an der äußeren Hülse 244 befestigt und gleitet vertikal in dem geraden Schlitz 248, dessen Abwicklung in Fig. 5B dargestellt ist. Der Stift 254 ist an einem Ring befestigt, der drehbar in einer ringförmigen Ausnehmung 258 in der äußeren Hülse 244 gelagert ist j so daß der Ring 256 um die Achse des Gerätestrangs verdreht werden kann. Der Stift 254 gleitet innerhalb des komplexen Schlitzes 250, dessen Abwicklung in Fig. 5A dargestellt ist. Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie x-x von Fig. 1C und zeigt die Art und Weise, in welcher der Ring 256 zwischen der äußeren Hülse 244 und dem inneren Gehäuse 246 gehalten ist, wobei der Stift 254 in einem Schlitz 250 am unteren Ende des letzten angeordnet ist.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung des Rings 256 und des Stifts 254. Die Gestalt des komplexen Schlitzes 250 gestattet eine Verriegelung des Kreuzungsstücks 240 in einer offenen oder geschlossenen Betriebsstellung wie unten im einzelnen erläutert werden wird. Kurz gesagt verhindert der Stift 252 zusammen mit dem Schlitz 248 eine Verdrehung der äußeren Hülse 244 gegenüber dem inneren Gehäuse 246. Der Stift folgt bei einer hin- und hergehenden Be-

™ wegung des Rohrstranges dem durch den komplexen Schlitz 25O vorgegebene Pfad. Das ist möglich, weil der Eing 256 eine Bewegung des Stifts 254 in Umfangsrichtung um das Gehäuse 246 gestattet. Die Kanten des Schlitzes 250 führen den Stift 254 in die ver-

schiedenen unterschiedlichen Stellungen. Die äußere

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Hülse 244 besitzt Ringdichtungen 260,262 und 264.

Die Ringdichtungen 260 und 262 schließen Zirkulationsöffnungen 266 und 268 ein, die, wenn sich das Kreuzungsstück 240 in seiner offenen Betriebsweise befindet, eine Verbindung zwischen dem oberen Ringraum 270 oberhalb des KreuzungsStücks 240 und einer inneren Bohrung 272 des Kreuzungsstücks 2^0 über Zirkulationskanäle 274 und 276 innerhalb des inneren Gehäuses 246 gestatten. Das innere Gehäuse 246 besitzt vertikale Kanäle 278-und 280, die in gestrichelten Linien dargestellt sind und von der Bohrung 242 zu einem mantelförmigen Kanal 282 des Kreuzungsstücks führen. Die vertikalen Kanäle 278 und 280 stehen nicht mit den Zirkulationskanälen und 276 in Verbindung. Das innere Gehäuse 246 besitzt auch Umgehungsöffnungen 284 und 286, die von den Ringdichtungen 262 und 264 eingeschlossen sind, wenn das Kreuzungsstück 240 in der offenen Betriebsweise ist, wie in Fig. 1A dargestellt ist. Wenn die äußere Hülse 24-4 nach oben bewegt wird und das Kreuzungsstück 240 geschlossen ist, liegt die Ringdichtung 264 oberhalb der Umgehungsöffnungen 284 und 286 und gestattet so eine Verbindung zwischen dem oberen Ringraum 270 oberhalb des KreuzungsStücks 240 und dem unteren Ringraum 288 zwischen dem Gerätestrang 30 und der Auskleidung 32. Diese gleiche Bewegung der äußeren Hülse 244 schließt die Zirkulationskanäle und 276 über die Ringdichtungen 260 und 262 ab, wie in Figur 2 dargestellt, ist. Die Umgehungsöffnungen

und 286 gestatten im offenen Zustand den Ausgleich der Drücke in den Ringräumen oberhalb und unterhalb des KreuzungsStücks und erleichtern in Verbindung mit anderen Umgehungskanälen in dem Kiespackgerät 320 die Bewegung des Gerätestrangs innerhalb der Aus-

kleidung 32. Am unteren Ende des inneren Gehäuses 246 sind Packerschalen 290 und 292 angeordnet, die

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nach oben weisen, an der Verrohrung 34 oberhalb des Aufhängers 40 anliegen und den unteren Ringraum unter ihnen gegen größeren Druck im oberen Ringraum 270 bei der Umkehrzirkulation nach dem Kiespackvorgang abdichten. Tom unteren Ende des KreuzungsStücks 240 gehen eine innere Leitung 294- und eine dazu koaxiale äußere Leitung 296 aus, die mit einem inneren hermetischen Rohr 298 und einem dazu koaxialen äußeren hermetischen Rohr 300 verbunden sind, welche sich nach unten zu dem Kiespackgerät 320 erstrecken. Die koaxialen Rohre 298 und 300 müssen hinreichend lang sein um die Positionierung des Kiespackgeräts 320 (Fig. 1C) gegenüber dem untersten Kieseinleitgerät zu ermöglichen, während gleichzeitig eine ausreichende hin- und hergehende Bewegung des Gerätestrarsgs 30 möglich sein muß, ohne daß das Kreuzungsstück 240 auf den Aufhänger 40 auftrifft. Da die beiden Längen der Rohre nicht genau aneinander angepaßt werden können, ist es natürlich erforderlich, eine Gleitverbindungs- und Schwenkanordnung 302 in dem inneren Rohrstrang vorzusehen. Ein inneres Glied 304 gleitet vertikal und drehbeweglich innerhalb eines äußeren Gliedes 306, wobei zwischen diesen beiden eine (nicht dargestellte) ringförmige Druckmittel-

*5 dichtung vorgesehen ist.

In den Figuren 1B und 1C treten die hermetischen Rohre 298 und 300 an der Oberseite des Kiespackgeräts 320 ein. Am oberen Ende des Kiespackgeräts 320 sitzt

ein oberer Körper 322, wo das hermetische Rohr 298 mit einem axialen Zirkulationskanal 324 in Verbindung steht und der Ringraum 299 zwischen den Rohren 298 und 300 mLt äußeren Kanälen 326 und 328 in Verbindung

steht.
35

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Unterhalb der äußeren Kanäle 326 und 328 besitzt der obere Körper 322 auf seiner Außenseite einen eingeschnürten Bereich, auf welchem ein nach außen weisender Bund 330 gebildet ist. Unterhalb des Bunde-s 330 sind Ringdichtungen 332 und 334- vorgesehen, welche Umgehungsöffnungen 336 und 338 einschließen. Nach unten weitergehend sind um den unteren Teil des oberen Körpers 322 herum Ringdichtungen 34-0,342,344 und 346 angeordnet. Zwischen den Ringdichtungen 3^ und 34-6 sind Umgehungsöffnungen 34-8 und 350 vorgesehen. Auf dem oberen Körper 322 ist ein Umgehungsventilgehäuse 352 gleitbeweglich angeordnet, durch welches Umgehungsöffnungen 354- und 356 am oberen Ende, und Umgehungsöffnungen 358 und 360 am unteren Ende, verlaufen.

'** Wenn das Rohr 230 nach oben bewegt wird und damit den oberen Körper 322 nach oben zieht, fluchten die Umgehungsöffnungen 336 und 338 in dem oberen Körper mit den Umgehungsöffnungen 354- bzw. 356 in dem Umgehungsventilgehäuse 34-8. Gleichzeitig fluchten die

Umgehungsöffnungen 358 und 360 mit den Um^ehungsöffnungen 348 bzw. 350 in dem unteren Ende der Anordnung. Wenn die Umgehungsöffnungen fluchten, gestattet der Satz von oberen Umgehungsöffnungen eine Druckmittelverbindung zwischen dem Ringraum 36B oberhalb

des Kiespackgeräts und einem Ringraum 37° über einen inneren Ringkanal 362 und Kieskanäle 364 und 366, wodurch ein Druckausgleich ermöglicht und Stau vermieden wird, wenn der Gerätestrang 30 in dem Bohrloch angehoben oder abgesenkt wird. In ähnlicher Weise gestatten die unteren Sätze von Umgehungsöffnungen einen Ausgleich der Drücke zwischen dem Ringraum 368 oberhalb des Kiespackgeräts und dem Ringraum 372 darunter über einen äußeren Ringkanal 374-, obere, vertikale Umgehungskanäle 376 und 378, eine obere Umgehungsringkammer 3&0, untere, vertikale Umgehungskanäle 382 und 384, eine untere Umgehungsringkammer

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38 .L::". ly.'r-'-'-y-

³⁶ 5Q46892

und seitliche Umgehungskanäle 388 und 390. In der Schließstellung der Umgehungen greift ein Ring von Klemmfingern 392 am oberen Ende des Umgehungsventilgehäuses 352 an dem Bund 330 des oberen Körpers an. In der Offenstellung liegt der einwärtsgerichtete Vorsprung am oberen Teil der Klemmfinger 392 an der unteren Kante des Bunds 330 an und hält die Umgehung sicher offen, bis Gewicht auf den Gerätestrang 30 aufgesetzt wird. Die hin- und hergehende Bewegung ist zwischen dem Umgehungsventilgehäuse 352 und dem oberen Körper 322 begrenzt durch Anlage eines Kings von mit Leisten versehenen Fingern 394- am unteren Ende des oberen Körpers 322 an einer Ringschulter 396 des Umgehungsventilgehäuses 322, wobei die vorerwähnten mit Leisten versehenen Fingern auch eine Relatiwerdrehung der beiden Teile durch Eingriff in eine (nicht dargestellte) Nut in dem Umgehungsventilgehäuse 352 verhindern.

Innerhalb sowohl des Umgehungsventilgehäuses 352 als auch des oberen Körpers 322 sind eine Hülse 398 und ein konzentrischer Innenteil 400 angeordnet. Eine Ringdichtung 402 bewirkt eine Druckmitteldichtung zwischen der Hülse 398 und dem oberen Körper 322, während eine Ringdichtung 404 eine Druckmitteldichbung zwischen dem Innenteil 400 und dem oberen Körper 3?2 bewirkt. Die Ringdichtungen 402 und 404 gestatten beide eine hin- und hergehende Bewegung des oberen Körpers 322. Um die Außenseite des unteren Teils

™ des Umgehungsventilkörpers 352 herum sind nach unten weisende Packerschalen 406 und 408 angeordnet. Unterhalb der Packerschalen 406 und 408 besitzt ein unterer Körper 410 die seitlichen Kieskanäle 364 und 366, die mit dem Ringkanal 362 in Verbindung stehen und mit den Kiesöffnungen 152 und 154 fluchten, wenn das Kiespackgerät 320 im Bereich der unteren Zone 28

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1046892 gegenüber dem Kieseinleitgerät 140 verankert ist.

Eine Ringdichtung 412 isoliert den inneren Ringkanal 362 von dem oberen Umgehungsringkanal 380.

Am untersten Ende des Kiespackgeräts 320 sind nach oben weisende Packerschalen 414,416 und 4i8 sowie eine nach unten weisende Packerschale 420 auf dem unteren Körper 410 angeordnet. Zwischen den Packerschalen 416 und 418 sind seitliche Zirkulfitionr,- kanäle 422 und 424 vorgesehen, welche mit dem axialen Zirkulationskanal 324 in Verbindung stehen. Wie oben erwähnt vermeiden die unteren vertikalen Umgehungskanäle 382 und 384 die seitlichen Zirkulationskanäle 422 und 424 und gestatten eine Druckmittel- verbindung zwischen der oberen Uingehungsringkammer und der unteren Umgehungsringkammer 386,- die ihrerseits über die seitlichen Ümgehungskanäle 388 und in dem Ringraum 372 unterhalb der nach unten weisenden Packerschale 420 mündet.

Unmittelbar unterhalb des Kiespackgeräts 320 sitzt ein Kugelrückschlagventil 430 mit einer Ventilkugel 432, einem Ventilgehäuse 434 und einem Ventilsitz 436. Durchlässe 438 im Gehäuse 434 gestatten eine Flüssigkeitsströmung nach oben in den axialen Zirkulationskanal 324 aus dem Endrohr 440, aber der Ventilsitz 436 verhindert eine Abwärtsströmung, wenn der Umlauf umgekehrt wird und die Ventilkugel 432

auf den Ventilsitz 436 gedrückt wird. 30

An etwa der gleichen Stelle wie das Kugelrückschlagventil 430 sitzt der öffnende Hülsenpositionierer mit einem Positioniererkörper 446 und Federarm 448 und 450 sowie zwei weiteren, nicht dargestellten Armen, die in einer Vertikalebene senkrecht dazu angeordnet sind. Jeder Federarm besitzt eine radial nach außen

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vorspringende Schulter 452 und 454 mit abgeschrägten Kanten. An den Enden der Federarme 4-4-8 und 450 sitzen Vorsprünge 456 und 4-58, die Jeder eine nach oben weisende, radial nach außen sich erstreckende Schulter an ihrer Oberseite besitzen. Die untere Außenfläche jedes Vorsprungs ist nach innen und unten abgeschrägt. Die Federarme 448 und 450 sind in einer geringfügig zusammengedrückten Stellung in Anlage an der Innenseite der Auskleidung 32 im Bereich des polierten Rohretutzens 182 dargestellt.

Unterhalb des öffnenden Hülsenpositionierers 44-4 ist im Gerätestrang 30 ein Ankerpositionierer 470 angeordnet, der eine Bremsblockanordnung 472 und einen Federarmkragen 474 enthält. Die Bremsblockanordnung ist auf einem Innenteil 476 gleitbeweglich gelagert. In dem Innenteil 476 sind Schlitze 478 und 480 vorgesehen, deren Abwicklung in Fig. 6A bzw. 6B dargestellt sind. An der Bremsblockanordnung 472 ist ein Stift 482 befestigt, der in dem Schlitz 478 gleitet. Ein (in Fig. 1D nicht dargestellter) Stift 484 (s.Fip. 4) ist in einem Ring 486 angebracht, der den Innenteil 476 umgibt und drehbeweglich in einer Ringnut 488 in der Bremsblockanordnung 472 gehalten ist. Fig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie y-y in Fig. 4 und zeigt die Halterung des Rings 486 und Stifts 484 zwischen der Bremsblockanordnung 472 und dem Innenteil 476. Fig. 10 ist ein Schnitt der Ring- und Stiftanordnung allein. Die Ring- Stift-Kombination gestattet eine Bewegung des Stifts 484 in Umfangsri.chtung ebenso wie axial, so daß der Stift den Kanten des Schlitzes 480 folgen kann und eine Auf- und Abwärtsbewegung der Bremsblockanordnung 472 auf dem Innenteil 476 gestattet, wobei die

Bremsblockanordnung 472 in verschiedenen unterschiedlichen Betriebsweisen verriegelt ist, wie unten noch näher erläutert wird. Auf der Außenseite der

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Bremsblockanordnung 472 sitzen federbelastete Bremsblöcke 490 und 492, die schematisch dargestellt sind, welche gegen die Innenseite der Auskleidung 32 drücken und so den Ankerpositionierer 470 zentrieren. Die Unterseite 494 der Bremsblockanoi-dnunjS 472 ist kegelstumpfförmig und nach innen und oben von dem untersten Ende aus geneigt. Unterhalb der Bremsblockanordnung 472 besitzt der Federarmkragen 474 nach oben weisende Federarme 496 und 498 (sowie zwei andere in einer dazu senkrechten Vertikalebene), ähnlich denen des öffnenden Hulsenpositionierers 444. Die Federarme 496 und 498 besitzen radial nach außen vorspringende Schultern 500 und 502 sowie Vorsprünge 504 und 5O6 an ihren oberen Enden. Die Schultern 500 und 502 haben abgeschrägte Kanten, und die Vorsprünge besitzen' nach unten weisende, radial nach außen ragende Schultern auf der Unterseite und nach oben ragende, nach innen abgeschrägte Flächen an der Oberseite. Die obersten Punkte dieser Flächen sind auf einem Radius angeordnet, der kleiner ist als der des untersten Endes der Bremsblockanordnung 472. Damit kann die geneigte Unterseite gleitend an den Federarmen 496 und 498 angreifen und diese zusammendrücken, wenn der Gerätestrang 30, wie in Fig. 4 dargestellt,

nach oben gezogen wird. Die Federarme 496 und 498 sind in Fig. 1D in Eingriff mit dem Verankerungsgerät 190 dargestellt.

Unterhalb des Ankerpositionierers 470 sitzt der

schließende Hülsenpositionierer 510 mit einem Positioniererkörper 512,auf dem nach unten weisende Federarme 514 und 516 (sowie zwei nicht dargestellte andere) gehaltert sind. Jeder Federarm 514- und 516 besitzt nach außen radial sich erstreckende Schultern

518 und 52O, deren Kanten abgeschrägt sind. Am untersten Ende der Federarme 514- und 516 sind Vor-

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sprünge 522 und 524 vorgesehen, die nach oben weisende, nach außen sich radial erstreckende Schultern an ihren obren Rändern und nach unten einwärts abgeschrägte Kanten an ihrer untersten Außenseite aufweisen. Die Federarme 514 und 516 sind in leicht zusammengedrückter Stellung in Anlage an der Innenseite der Auskleidung 32 im Bereich eines Endrohres 530 dargestellt.

Am untersten Ende des Gerätestrangs 30 sitzt das Endrohr 440 mit einer Bohrung 532, die mit einer Bohrung I)J)M-In Verbindung steht, welche sich durch den Innenteil 476 des Ankerpositionierers bis hinauf zu dem Kugelrückschlagventil 430 erstreckt.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:

Nach Bohren des Bohrlochs und Einsetzen der Verrohrung J»4 wird diese in geeigneten Abständen angrenzend an Formationen 26 und 28 durchbrochen, ausgespült und ggfs. in irgendeiner Weise behandelt. In diesem Punkt wird die Auskleidung 32 in das Bohrloch abgesenkt und innerhalb der Verrohrung JA durch den

Aufhänger 40 aufgehängt.
25

Die in die Verrohrung eingebaute Auskleidung 32 enthält soviele Kieseinleitgeräte wie zu packende Zonen vorhanden sind. Im vorliegenden Fall sind dies die Kieseinleitgeräte 60 und 140. Wie oben erwähnt

^ου sitzen die Kieseinleitgeräte 60 und 140 oberhalb der jeweiligen zu packenden Zonen, während entsprechende Kiessiebe 122 und 202 vor diesen Zonen angeordnet sind und diese überdecken. Zwischen jedem Kieseinleitgerät und seinem zugehörigen Kiessieb sind polierte Rohrstutzen 100 und 182 und Verankerungsgeräte bzw. 190 angeordnet, welche den Gerätestrang 30 in jeder Zone genau positionieren, wenn der Anker -

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positionierer 470 in das entsprechende Verankerungsgerät eingreift.

Oberhalb der oberen Zone ist ein geeigneter aufblähbarer Packer 50 angeordnet, und unterhalb der Zone sitzt ein aufblähbarer Packer "IJO, die nach Aufblähen die obere Zone gegen die Zone darunter und den Bohrloch-lfingraum darüber isolieren. Wenn die obere Zone extrem dicht bei dem Aufhänger 40 liegt, kann der Packer 50 als überflüssig weggelassen werden, wenn ein Aufhänger mit einem Dichtelement benutzt wird, wie es schematisch bei 42 dargestellt ist. Wenn die Zonen nicht nur voneinander sondern auch von den Zwischenräumen zwischen den Erdformationen isoliert werden sollen, können Packer oberhalb und unterhalb jeder Zone verwendet werden. Wenn beispielsweise die obere Zone im vorliegenden Fall weit oberhalb der unteren Zone liegen würde, könnte ein zusätzlicher aufblähbarer Packer in der Auskleidung 32 oberhalb des Packers 130 und doch unterhalb der oberen Zone verwendet werden.

Nachdem die Auskleidung 32 in der Verrohrung aufgehängt ist, wird der Gerätestrang 30 in das Bohrloch eingeführt. Der Benutzer hat die Wahl, die aufblähbaren Packer 50 und 130 aufzublähen, während der Gerätestrang 30 im Bohrloch abwärtsbewegt wird, oder er kann es vorziehen, die Packer von unten her aufzublähen, wenn er von unten nach.oben fortschreitet. Er kann

tatsächlich die Packer in Jeder Reihenfolge aufblähen.

Es soll hier ein Verfahren beschrieben werden, bei welchem die Packer von unten her aufwärts oder von oben her abwärts aufgebläht werden.

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Bevor jedoch mit der Beschreibung der aufblähbaren Packer 50 und 150 fortgefahren wird, soll die Wirkungsweise des Kreuzungsstücks 240 und des Ankerpositionierers 470 im einzelnen beschrieben werden. 5

Die Figuren 1A,2,5A,5B und 7 sind von besonderer Bedeutung für das Verständnis der Wirkungsweise des ■Kreuzungsstücks 240, welches, wie oben beschrieben, einen inneren Drehschlitzmechanismus verwendet. Die äußere Hülse 244 ist gleitbeweglich um das innere Gehäuse 246 herum angeordnet. Eine Bewegung der äußeren Hülse 244 infolge einer hin- und herbegehenden Bewegung des Rohres 230 bewirkt Änderungen der Betriebsweise des KreuzungsStücks 240 von "offen" zu "geschlossen" und umgekehrt. Wenn das Kreuzungsstück 240 in der offenen Betriebsweise ist, wie in Fig. 1A dargestellt ist, fluchten die Zirkulationsöffnungen 266 und 268 in der äußeren Hülse 244 mit den Zirkulationskanälen 274 bzw. 27fr1 die sich durch das innere Gehäuse 246 erstrecken und selbst mit der inneren Bohrung 272 in Verbindung stehen. In der offenen Betriebsweise sind die Zirkulationskanäle von den Ringdichtungen 260 und 262 eingeschlossen, während die Ringdichtungen 262 und 264 die Umgehungsöffnungen 284 und 268 im inneren Gehäuse 246 unterhalb der Zirkulationskanäle 274 und 276 einschließen und somit den Ringraum 270 von dem Rin£$raun 288 unterhalb des Kreuzungsstücks 240 isolieren. Wenn das Kreuzungsstück 240 in der geschlossenen Betriebsweise ist, wie in Fig. 2 darge-

stellt, sind die Zirkulationskanäle 274 und 276 durch Rin[^dichtungen 262 und 264 eingeschlossen und so von dem Ringraum 270 abgeschlossen, während die TJmgehungskanäle 284 und 286 geöffnet sind. Um eine positive Verriegelung in den offenen und geschlossenen

Betriebsweisen des Kreuzungsstücks 240 sicherzustellen, werden die in den Figuren 5A,5B und 7 dargestellten

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SchlitzTTiechanismen verwandt. Um siel· erzu.tellen, daß die äußere Hülse 244 sich nicht gegenübe..·¹ dem inneren Gehäuse 246 verdreht, gleitet der feststehende Stift 252 an der äußeren Hülse 244 innerhalb des geraden Schlitzes 248 im inneren Gehäuse 246. Eine Abwicklung des geraden Schlitzes 248 ist in Fif. 5B dargestellt. Um eine formschlüssige Verriegelung in jeder Betriebsweise des Geräts zu erhalten, wird der komplexe Schlitz 25O in dem inneren Gehäuse 246 m: t dem Stift 254 und Ring 256 benutzt. Der Hing 256 ist drehbeweglich in einer Ausnehmung in der äußeren Hülse 244 gehalten. Wenn somit die äußere Hülse 244 hin- und herbewegt wird, folgt der Stift 254- den Kanten des komplexen Schlitzes 250, die von dem inneren Gehäuse 246 und dem Kulisseninnenteil 251 gebildet sind, dank der Dreh- und Axialbeweglichkeit, die durch den Ring 256 ermöglicht wird. Wenn das Kreuzuagsstück ^40 in der offenen Betriebsweise ist, wie in Pifi. 1A dargestellt ist, befindet sich der Stift 254 in der Stellung 254a in dem komplexen Schlitz 2^0, wie in Fig. 5-A. dargestellt ist, während sicn der Stift 252 in dem geraden Schlitz 248 in der Stellung 252a, wie in Fig. 5-d dargestellt, befindet. Fig. 7 zeigt auch die Stellung des Stifts 254 im Schlitz 25-0, wenn sich das Kreuzungsstück in der offenen Betriebsweise befindet. Der gerade Schlitz 248 ist dort riicht gezeigt, da der Schnitt unterhalb dieses Schlitzes; vorgenommen ist. Wenn das Rohr 250 und damit die äußere Hülse 244 nach oben gezogen werden, wird der Stift 254 durch die

angewinkelte Kante 251a des Kulisseninnetteils 251 und die angewinkelte, in "Umfangsrichtung verlaufende Kante 246a des Schlitzes bis in die Stellung 254b geführt, während der Stift 252 sich in die Stellung 252b bewegt und das Kreuzungsstück 240 abgeschlossen wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn das Rohr 230 abgesetzt wird, wird der Stift 254 durch die angewinkelte

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Kante 251B des Kulisseninnenteils in die Stellung 254c in der Schlitzausnehmung 25Od bewegt. Der Stift 252 bewegt sich offensichtlich auch nach unten in die Stellung 252c in dem geraden Schlitz 248. Wenn das Kreuzungsstück 240 wieder geöffnet werden soll, bewirkt eine Aufwärtsbewegung der äußeren Hülse 244, daß der Stift 254 durch die angewinkelte, in Umfangsrichtung verlaufende Kante 246b des Schlitzes in die Stellung 25^d im Schlitz 250 geführt wird, wonach eine AbwärtsbewegunR der äußeren Hülse 244 den Stift 254 in die »teilung 254a absinken läßt. Der Stift 244 ist an einer Rückkehr in die Stellung 254c durch die angewinkelte Kante 251c des Kulisseninnenteils gehindert und folgt dann der angewinkelten, in Umfangsrichtung verlaufenden Kante 246c des Schlitzes in die Stellung 254a. Der Stift 252 geht natürlich in Stellung 252b und dann in Stellung 252a in dem geraden Schlitz 248 in der gleichen Reihenfolge. Sollte der Benutzer sicherstellen wollen, daß die Umgehungsöffnungen 284 und 286 offen bleiben, während der Gerätestrang in das Bohrloch eingeführt wird, unabhängig ob das Kreuzungsstück 240 in der verschlossenen Betriebsweise verriegelt ist, kann ein Sprengring-Kleramechanismus wie er in den Figuren 14 und 15 dargestellt ist, zusätzlich zu dem komplexen Schlitzmechanicmus in dem Kreuzungsstück vorgesehen werden, indem sowohl das Gehäuse als auch die Hülse verlängert wird und der Sprengring und die Klemmvorrichtung unterhalb der Schlitze angeordnet werden. Auf diese Weir.e wird der Stift 254, auch wenn man annimmt, daß er in seiner Stellung 254d ist, nicht in die Stellung 254a hinabgleiten, bis ein vorgegebenes Gewicht (beispielsweise 100 000 N, wie es zum Schließen der Umgehungen in dem Kiespackgerät 220 benutzt wird) die äußere Hülse 244 nach unten zwingt und den Sprengring überwindet, der vorher die äußere Hülse 244 abgestützt

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hat. Die Art und Weise, wie solche Abwandlungen vorgenommen werden können, sind natürlich dem Fachmann geläufig.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1D,4,6A,6B und 9 wird nachstehend gezeigt, wie die Hin- und Herbewegung des Gerätestrangs die Betriebsweise des Ankerpositionierers 420 von "eingezogen" zu "ausgelöst' ändert. Wie oben erwähnt wird der Ankerpositionierer 4'/0 durch einen inneren Drehschiitzmechanismu^ betätigt. Wie in Fig. 1D dargestellt ist, besitzt der Innenteil 476 Schlitze 478 und 480, deren Abwicklungen in Fig. 6A bzw. Fig. 6B dargestellt sind. Der gerade Schlitz 478 gestattet in Verbindung mit dem Stift 482, der fest an der Bremsblockanordnung 472 angebracht ist, eine Auf- und Abbewegung des Gerätestrangs und damit des Innenteils 467 relativ zu der Bremsblockanordnung 472, während er eine Drehbewegung der Bremsblockanordnung 472 verhindert. In den komplexen Schlitz 480 andererseits greift. der (in Fig. 1D nicht dargestellte aber in Fig. 4 gezeigte) Stift 484 ein, der an dem Ring 486 befestigt ist, welcher seinerseits gleitbeweglich zwischen dem Innenteil 476 und der Bremsblockanordnung 472 in der Ringnut

488 gehalten ist. Da die Drehbewegung der Bremsblockanordnung 472 durch den Stift 482 im Schlitz 478 verhindert ist, folgt bei Hin- und Herbewegung des Gerätestrangs 50 der Stift 484 den Kanten des durch den Innenteil 476 und den Kulisseninntenteil 481

begrenzten komplexen Schlitz 480, was er tun kann dank der Verdrehung des Rings 486 in der Ringnut 488. Aus Fig. 6A ist ersichtlich, daß die bei 484a in gestrichelten Linien dargestellte Stellung des Stifts 484 dem Zustand entspricht, in welchem der Anker-

positionierer 470 in seiner ausgelösten Stellung (Fig. 1D) ist, da die Bremsblockanordnung 472 von den

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Federarmen 496 und 498 durch die Bremsblöcke 490 und 492 ferngehalten wird und gegen die Wandung des Verankerungsgeräts 190 drückt. Gleichzeitig befindet sich der feststehende Stift 482 in der Stellung 482a im Schlitz 478, wie in Fig. 6D dargestellt ist. Um den Ankerpositionierer 470 in die zurückgezogene Stellung zu bringen, wird der Gerätestrang 30 und damit der Innenteil 476 aufwärtsgezogen, wodurch der Stift 484 in dem komplexen Schlitz 480 relativ dazu nach unten in die Stellung 484b bewegt wird. Dabei greift die geneigte Unterseite 494 der Bremsblockanordnung gleitend an den Federarmen 496 und 498 an und drückt diese zusammen. In diesem Moment hat sich der feststehende Stift 482 in die Stellung 482b im Schlitz

^ 498 bewegt. Der Ankerpositionierer 470 ist ^etzt in der eingezogenen Betriebsweise, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Der Stift 484 ist an einer Bewegung in die Stellung 484d durch die angewinkelte Kante 481a des Kulisseninnenteils gehindert und wird durch die

angewinkelte, in Umfangsrichtung verlaufende Kante 476a in die Stellung 484b in der Schlitzausnehmung 480a geführt. Um den Ankerpositionierer 470 in der eingezogenen Betriebsweise zu verriegeln wird der Gerätestrang 30 und damit der Innenteil 410 nach unten be-

wegt, wodurch der Stift 484 durch die angewinkelte Kante 481b des Kulisseninnenteils relativ aufwärts in die Stellung 484c in der Schlitzausnehmung 480b bewegt wird, und der Stift 482 hat sich in die Stellung 482c bewegt. Um den Ankerpositionierer470-wieder auszulösen, braucht nur der Gerätestrang 30 aufwärts und dann abwärts bewegt zu werden, so daß der Stift 484 in die Stellung 484d in der Schlitzausnehmung 484c (geführt durch die Kante 476b) und dann zurück nach 484a (geführt durch die Kante 476c) ausgelöst wird, wo die Bremsblockanordnung 472 sich von den Federarmen 496 und 498 gelöst hat. Der Stift 482 kehrt bei dieser

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9046892 Abfolge in die Stellung 482b und dann in die Stellung 482a zurück. In Fig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie y-y von Pig. 4 dargestellt. Der Stift 484 ist in der Stellung 484c auf dem Grunde des komplexen Schlitzes 480 und ist durch seine Befestigung an dem Ring 486 drehbar zwischen dem Innenteil 476 und der Bremsblockanordnung 472 des Ankerpositionierers 470 gelagert. Der gerade Schlitz 478 ist oben in Fig. 9 dargestellt, während der komplexe Schlitz 480 sich im unteren Teil befindet.

Die Art und Weise, wie die Packer 50 und 130 vom untersten nach oben aufgebläht werden, wird nachstehend unter besonderer Bezugnahme auf Figuren 10 und 1D ■beschrieben. Mit dem Ankerpositionierer 470 in seiner eingezogenen Betriebsweise wird der Gerätestrang 30 ungefähr an die Stelle der untersten Zone und des Verankerungsgeräts 190 abgesenkt. Dann wird der Gerätestrang 30 nach oben gezogen, um die ausgelöste Betriebsweise des Ankerpositionierers herzustellen, und der Ankerpositionierer wird dann abgesenkt, so daß er in das Verankerungsgerät 190 eingreift. Wenn der Ankerpositionierer zufällig unterhalb des Verankerungsgeräts 190 ausgelöst wird, kann er auch in der ausgelösten Betriebsweise durch dieses hindurch angehoben werden, da die geneigten Außenkanten der VorSprünge 504 und 506 die Federarme 496 und an der Schulter 194 des Verankerungsgeräts 190 vorbeiführen. Der Ankerpositionierer 470 wird in seiner

Stellung verriegelt, wenn die nach unten weisenden Schultern an den Vorsprüngen 504 und 506 auf der Schulter 194 aufsitzen.. In diesem Punkt ist, anders als in Fig. 1C, das Kieseinleitgerät 140 geschlossen (wie in Fig. 4 dargestellt), da bisher keine Schritte

unternommen worden sind, es zu öffnen. Somit ist die Aufblähöffnung mit dem Rückschlagventil 138 des

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B tr

aufblähbaren Packers 13Ο zwischen den nach unten weisenden Packerschalen 406 und 408 und den nach oben weisenden Packerschalen 414 und 416 des Kiespackgeräts 320 eingeschlossen. Da der Packer nicht aufgebläht werden kann, während die Umgehungsöffnungen in dem Kiespackgerät 320 offen sind, ist es notwendig, ungefähr 100 000 N Gewicht auf den Ankerpositionierer und das Verankerungsgerät aufzusetzen, um diese Umgehungsöffnungen zu schließen. Wenn das Gewicht aufgesetzt ist, bewegt sich der obere Körper 320 gegenüber dem Umgehungsventilgehäuse 352 nach unten in die in Fig. 1C dargestellte Stellung und isoliert dabei die Umgehungsöffnungen 354,356,358 und 360 in dem Umgehungsventilgehäuse 352 von den Umgehungsöffnungen 336,338,348 bzw. 350 in dem oberen Körper 322, wobei die Ringdichtungen 332,334,340,342,344 und 346 eine Flüssigkeitsbewegung zwischen dem Ringraum 368 und dem Ringraum 37Ο sowie dem Ringraum 372 unterhalb des Kiespack^eräts 320 verhindern. Da das Kreuzungsstück (siehe Pig. 1A) in der offenen Betriebsweise ist, isolieren die Ringdichtungen 362 und 364 die Umgehungsöffnungen 284 und 286 und sperren eine Druckmittelverbindung zwischen dem Ringraum 270 und dem Ringraum 288 ab. Sollte jedoch das Kreuzungsstück 240 in seiner geschlossenen Betriebsweise (Fig. 2) sein, kann das Aufblähen immer noch stattfinden, auch wenn die Umgehungsöffnungen 284 und 286 offen sind. Nach Schließen aller erforderlichen Umgehungsöffnungen wird dann der Gerätestrang über das Rohr 230 bis auf den gewünschten Druck unter Druck gesetzt um den aufblähbaren Packer 130 aufzublähen. Die Druckflüssigkeit erreicht den Packer I30 über den manteiförmigen Kanal 282, den Ringraum 2991 die äußeren Kanäle 326 und 328, den inneren mantelförmigen Kanal 362, dann

die Kieskanäle 364 und 366, die in den Ringraum 370 münden, welcher durch die Innenseite der Auskleidung 32, die Außenseite des Gerätestrang 30, die Packerschalen

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ft

T 406 und 408 an der Oberseite und 414 und 416 an der Unterseite begrenzt ist. Von dem Ringraun-370 tritt die Flüssigkeit in den aufblähbaren Packer 1J0 über das Rückschlagventil 138 ein und bläht diesen bis zu einem vorgegebenen Druck auf. Nach Auiblähen des aufblähbaren Packers kann jetzt das Packen des Kiesbetts in der untersten Zone wie nachstehend beschrieben stattfinden. Wenn andererseits der Benutzer die Packer 50 und 130 aufzublähen wünscht, während eier Gerätestrang 30 in das Bohrloch eingeführt wird, greift er an der Schulter 114 des obersten Verankerungsgeräts 110 mit den Federarmen 496 und 498 des Ankerpositionierers 47O an. Die Federarme 496 und 498 greifen automatisch ein, wenn der Ankerpositionierer 470 in der ausgelösten Betriebsweise (wie sie in Fig. 1D dargestellt ist) ist. Die nach unten weisenden Schultern der Vorsprünge 504 und 506 liegen dann an der Ringschulter 114 des Verankerungsgeräts 110 an und bringen dadurch automatisch den Gerätestrang in die richtige Stellung in dem Bohrloch. Wenn der Ankerpositionierer in der eingezogenen Betriebsweise ist (wie sie in Fig. 4 dargestellt ist), bei welcher die Federarme 496 und 498 durch die geneigte Unterseite 494 der Bremsblockanordnung 472 zusammengedrückt werden, tritt der Gerätestrang 30 durch das Verankerungsgerät 110, ohne darin einzugreifen. Wenn das eintritt, ist es erforderlich, den Gerätestrang kurzzeitig anzuheben, um die Federarme 496 und 498 auszulösen. Danach wird der Ankerpositionierer 470

abgesenkt, so daß er in das Verankerungsgerät 110 eingreift. Wenn der Ankerpositionierer 470 unterhalb des Verankerungsgeräts 110 ausgelöst wird, geht er durch das Verankerungsgerät 110 nach oben hindurch, und die geneigten Außenkanten der Vorsprünge 504 und

^OJ 5O6 führen die Federarme 496 und 498 an der Schulter 114 des Verankerungsgeräts 110 vorbei.

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4κ5

Die Kiesöffnungen 72 und 7^ des Kieseinleitgeräts 60 sind, wie in Fig. 1B dargestellt, geschlossen, wobei das Rückschlagventil 58 des Packers 50 zwischen den nach unten weisenden Packerschalen 406 und 408 und dem nach oben weisenden Packerschalen 414 und 416 des Kiespackgeräts 320 eingeschlossen ist. Um die Umgehungsöffnungen in dem Kiespackgerät zu schließen, ist es erforderlich, ungefähr 100 000 Έ Gewicht auf. das Verankerungsgerät zu setzen, wie oben erwähnt wurde. Wenn das Gewicht gesetzt ist, bewegt sich der obere Körper 322 gegenüber dem Umgehungsventilgehäuse 352 nach unten und isoliert dadurch die Umgehungsöffnung 354,356 und 360 in dem Umgehungsventilgehäuse 35? von den Umgehungsöffnungen 336,338,348 und 350 in dem oberen Körper 322, wobei die Ringdichtungen 332,334,340,342,344 und 346 eine Flüssigkeitsbewegung zwischen dem Ringraum 368 und dem Ringraum 370 sowie dem Ringraum 372 verhindern. Wenn die Umgehungsöffnungen in dem Kiespackgerät 320 ge-

^O schlossen sind, wird der Gerätestrang 30 dann über das Rohr 230 bis auf den gewünschten Druck unter Druck gesetzt, um den aufblähbaren Packer 50 aufzublähen. Die Druckflüssigkeit erreicht den Packer 50 durch den mantelförmigen Kanal 282, den Ringraum 299, die äußeren Kanäle 326 und 328, den inneren, mantelförmigen Kanal 362, die Kieskanäle 364 und 366, die in don Ringraum 370 münden, welcher von der Auskleidung 332, dem Gerätestrang 30 und den Packerschalen 406 und 408 an der Oberseite und 414 und 416

an der Unterseite begrenzt ist. Die Flüssigkeit tritt dann in den aufblähbaren Packer 50 über das Rückschlagventil 58 ein und bläht diesen bis auf einen vorgegebenen Druck auf. Nach Aufblähen des Packers ist der Gerätestrang bereit weiter zu dem nächsten aufblähbaren Packer 130 fortzuschreiten.

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$3

Um den Ankerpositionierer 470 auszulosen, wird der Gerätestranp; 30 nach oben gezogen, indem das Kohr ein oder zwei Meter angehoben wird, wobei sich die Umgehungsöffnungen in dem Kiespackgerät ebenso wie die im Kreuzungsstück 240 öffnen, falls sie nicht schon offen sind (was der Fall ist, wenn das Kreuzungsstück 240 schon in der geschlossenen Betriebsweise ist) und einen Ausgleich der Drücke gestatten. Da die Umgehungsöffnungen in dem Kiespackgerät 320 durch eine Klemmvorrichtung in ihrer Stellung gehalten sind und die in dem Kreuzungsstück'240 dies ebenfalls durch die Schnappring-Klemmvorrichtung (wie oben beschrieben) sein können, bleiben sie offen, bis das nächstci Mal Gewicht auf den Gerätestrang 30 abgesetzt wird.

Der Gerätestrang wird bis zu dem ungefähren Ort des Verankerungsgeräts 190 abgesenkt, wieder hin und herbewegt, um den Ankerpositionierer 470 auszulösen, und bis zu dem Punkt weiter abgesenkt, wo die Federarme 496 und 498 an der Ringschulter 194 angreifen und Gewicht aufnehmen. In diesem Punkt werden 100 000 N abgesetzt, um alle erforderlichen Umgehung;söffnungen in dem Kiespackgerät 320 zu schließen, und der Gerätestrang wird wieder unter Druck gesetzt, um den Packer 130 über das Rückschlagventil 138 aufzublähen. Wie in Fig. 1C dargestellt ist, wird der Ringraum 370 des Kiespackgeräts begrenzt durch den Gerätestrang 30, die Auskleidung 32, die Packerschalen 406 und 408 an der Oberseite und die Packerschalen 414 und 416 an

^ου der Unterseite. Dieser Ringraum wird über die Kieskanäle 364 und 366 wie oben beschrieben unter Druck gesetzt. Da jetzt alle aufblähbaren Packer aufgebläht sind, kann das Packen des Kiesbetts beginnen.

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ει

' Das Kieseinleitgerät 140 wird geöffnet durch Hin- und Herbewegen des Gerätestrangs 30, so daß der Ankerpositionierer 470 eingezogen wird. Der Gerätestrang wird angehoben, so daß der öffnende Hülsenpositionierer 444 an der Hülse 144 des Kieseinleitgeräts 140 angreift. Die Federarme 448 und 450 des öffnenden Hülsenpositionierers 444 dehnen sich aus, und die Schultern an den Vorsprüngen 456 und 458 greifen an der Ringschulter 174 der Hülse 144 an. Ein Zug von ungefähr 50 000 N bringt die Durchbrüche 176 und 178 der Hülse 144 mit den Kiesöffnungen 152 und 154 des Gehäuses 142 zum Fluchten, wodurch das Kieseinleitgerät 140 geöffnet wird. Wenn die Offenstellung des Kieseinlei tgeräts 140 erreicht ist, haben sich die nach außen ragenden Schultern 452 und 454 an die abgeschrägte Kante angelegt, die zu dem eingezogenen Teil 146 führt. Durch diesen Kontakt werden die Federarme 448 und 450 zusammengedrückt und lösen sich von der Hülse 144. Sie lassen so das Kieseinleitgerät 140

in der Offensteilung* Der Gerätestrang 30 wird dann bis an den ungefähren Ort des Verankerungsgeräts 190 abgesenkt, dann kurzzeitig wieder angehoben, um den AnkerpoFxtionierer 470 auszulösen, und wieder abgesenkt, bis der Ankerpositionierer 470 in dem Verankerungsgerät 190 verriegelt ist.

In diesem Punkt kann das Packen des Kiesbetts beginnen, vorausgesetzt, daß das Kreuzungsstück in der richtigen Stellung ist. Das Kreuzungsstück 240 wird auch betätigt durch Auf- und Abbewegung wie oben beschrieben. Die Kraft jedoch, die zur Umschaltung des Kreuzungsstücks 240 von einer Betriebsweisen zur anderen erforderlich ist, ist geringer als die, die zur Umschaltung des Ankerpositionierers 470 benötigt wird. Da das Kreuzungsstück umgeschaltet wird, wenn der Ankerpositionierer 47Ο in ein Verankerungsgerät

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eingerastet ist, besteht eine Haltekraft gegen Aufwärtsbewegung, was die richtige Schaltung des Kreuzungsstücks 240 gestattet. Um festzustellen, ob das Kreuzungsstück 240 in der offenen Betriebsweise ist, in welcher die Zirkulationskanäle 274 und 276 in dem inneren Gehäuse 246 mit den Zirkulationsöffnungen 266 und 268 in der äußeren Hülr.e 240 in Verbindung stehen, setzt der Benutzer dar; Rohr 230 unter Druck. Wenn das Kreuzungsstück 240 offen ist, zirkuliert die Flüssigkeit durch die Bohrung 232 des Rohres, durch die Bohrung 242 des Kreuzungsstücks, die vertikalen Kanäle 278 und 280, den manteiförmigen Kanal 282, den Ringraum 299, die äußeren Kanäle 326 und 328, den inneren mantelförmigen Kanal 362, die Kieskanäle 364 und 366 in den Ringraum 370 und durch die Kiesöffnungen 152 und 154 in den Ringraum 550 der unteren Zone zwischen Verrohrung 34 und Auskleidung 32 zurück in die Auskleidung 32 durch das Kiessieb 202 in die Bohrung 441 des Endrohres 440, die Bohrung 534 des Innenteils, das Rückschlagventil 430, den axialen Zxrkulationskanal 324 und durch das Rohr 298 aufwärts zu dem Kreuzungsstück 240 und dann zurück zur Erdoberfläche. Wenn das Kreuzungsstück 240 geschlossen ist, ist der Zirkulationsweg der gleiche, es tritt jedoch ein Staudruck auf, da die Ringdichtungen 262 und 264 einen Durchgang von Flüssigkeit durch die Kanäle 274 und 276, wie in Fig. 2 dargestellt, verhindern. Wenn das Kreuzungsstück geschlossen ist, genügt eine Auf- und- Abwärtsbewegung des Rohres 230, um das Kreuzungsstück 240 zu öffnen.

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Angenommen der Benutzer hat jetzt das Kreuzungsstück 240 in seiner offenen Betriebsweise, kann das Packen des Kiesbetts nun stattfinden. Ein Schlamm von Trägerflüssigkeit, die Kies enthält, wird die Bohrung 232 des Rohres hinabgepumpt und durch das Kreuzungsstück 240 über die vertikalen Kanäle 278 und 280 in den mantelförmigen Kanal 282, den Ringraum 299 in die Kanäle 326 und 328, den inneren mantelförmigen Kanal 362 und heraus durch die Kieskanäle 364 und in den Ringraum 370, dann durch die Kiesöffnungen und 154 des Kieseinleitgeräts 140 in den Ringraum der unteren Zone, wo der Kies abgelagert wird. Die Trägerflüssigkeit fließt durch das Kiessieb 202 in die Auskleidung 32 zurück, wobei der Kies dank der

'** richtigen Bemessung der Durchbrüche des Kiessiebs auf dessen Außenseite zurückgehalten wird. Die kiesfreie Trägerflüssigkeit tritt dann in die Bohrung 441 des Endrohres 440 ein und läuft zurück an dem Kugelrückschlagventil 43O vorbei, das durch die in Auf-

wärtsrichtung strömende Flüssigkeit von seinem Sitz abgehoben wird. Die Flüssigkeit strömt dann weiter durch den axialen Zirkulationskanal 324 des Kiespackgeräts 320, dann aufwärts durch das innere Rohr 298 zu der inneren Bohrung 272 des Kreuzungsstücks, durch die

Zirkulationskanäle 274 und 276 und die Zirkulationsöffnungen 266 bzw. 268 in den Ringraum 270 und dann zur Erdoberfläche. Die Zirkulation des Kiesschlamms wird fortgesetzt bis ein Kiesbett von unterhalb des Kiessiebi; 202 bis zu einem Punkt oberhalb desselben

sich aufgebaut hat, welches somit eine Schranke für die Wanderung von Sand aus der Zone in die Auskleidung 32 aufrichtet. Wenn ein durch erhöhten Strömungswiderstand hervorgerufener Druckanstieg an der Erdoberfläche festgestellt wird, zeigt dies an, das der Kies in der unteren Zone bis höher als die Oberseite des Kiensiebs 206 abgelagert, (gepackt) ist und das Packen des Kiesbetts beendet ist. Es ist

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' offensichtlich, daß während des Packvorgangs keine Flüssigkeitsbewegung in der oberen Zone 26 hervorgerufen worden ist, da sowohl der Kiesschlamm als auch der Rücklauf innerhalb des Gerätestrangs 30 geführt ist.

Falls gewünscht kann in diesem Punkt das Kiesbett weiter verfestigt werden, indem Druck darauf ausgeübt wird, was man als Quetschen ("Squeezing") bezeichnet. Um dies zu bewirken, wird das Kreuzungsstück 240 auf-und abbewegt, um es zu schließen, oder der Ringraum 270 wird an der Oberfläche abgeschlossen, und es wird Druck das Rohr 230 hinab ausgeübt. Dieser Druck wirkt auf das Kiesbett über den gleichen

Zirkulationsweg, wie er oben beschrieben ist. Die Flüssigkeit wird unterhalb des Kiespackgeräts 320 durch die nach unten gerichtete Packerschale 420 gehalten wie während normaler Zirkulation mit geöffnetem Kreuzungsstück 240. Um das Innere des Gerätestrangs 30

von Rückständen freizuspülen, wird dann die Zirkulation unter Verwendung einer sauberen Flüssigkeit umgekehrt. Dieser Vorgang ist in Fig. 3'dargestellt. Es ist keine Bewegung in dem Bohrloch erforderlich, um diesen Vorgang einzuleiten. Die einzige Handlung seitens des

Benutzers, die erforderlich ist, ist eine Auf- und Abwärtsbewegung des Rohres 230» um -das Kreuzungsstück 240 wieder zu öffnen, wenn ein Quetschen auf das Kiesbett ausgeübt worden ist. Saubere Flüssigkeit wird in dem Ringraum 270 hinabgesandt durch die Zirkulationsöffnungen 266 und 268, die Zirkulationskanäle 274 und 276 und nach unten in der inneren Bohrung 272 des Kreuzungsstücks, durch das Rohr 298 zu dem axialen Zirkulationskanal 324 in dem Kiespackgerät 320. Wenn die Flüssigkeit das Rückschlagventil 430 erreicht, wird die Ventilkugel 432 auf den Ventilsitz 236 gedrückt und eine Strömung nach'unten verhindert. In diesem Punkt wird dann die saubere Flüssigkeit aus dem

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Kiespackgerät 320 durch die seitlichen Zirkulationskanäle 422 und 424 austreten und an den zusammengedrückten Packerschalen 414 und 416 vorbei nach oben und durch die Kieskanäle 564 und 366 zurück in den inneren mantelförmigen Kanal 362 strömen. Die Flüssigkeit gelangt dann durch die äußeren Kanäle 326 und 328 zu dem Ringraum 299 und durch den mantelförmigen Kanal 282 des Kreuzungsstücks, die vertikalen Kanäle 278 und 280 durch die Bohrung 232 des Rohres zur . Erdoberfläche. Wenn saubere Flüssigkeit wieder an der Erdoberfläche erscheint, ist der Packvorgang beendet. Es ist zu beachten, daß die in umgekehrter Richtung strömende Flüssigkeit durch die nach oben weisende Packerschale 224, die auf den Druck einer Flüssigkeitsströmung durch die seitlichen Zirkulationskanäle 422 und 424 anspricht, an einer Zirkulation unterhalb des Kiespackgeräts 320 gehindert ist. Als Ergebnis dieser Abdichtung sowie des Schließen des Kugelrückschlagventils 430 wird eine Umkehrzirkulation bewirkt, ohne daß eine Flüssigkeitsbewegung über die gerade gepackte Zone stattfindet.

In diesem Punkt kann der Gerätestrang bis zu der nächsten interessierenden Zone 26 nach oben bewegt werden,in diesem Fall zwischen die aufblähbaren Packer 50 und 130. Der Gerätestrang wird nach oben gezogen, wodurch der Ankerpositionierer 470 in seine eingezogene Stellung geht und das Verankerungsgerät 190 freigibt. Wenn der Gerätestrang 30 zu der nächsten

Zone hochgezogen wird, ziehen die vorbeigehenden Federarme 514 und 516 des schließenden Hülsenpositionierers 510 die Hülse 144 des Kieseinleitgeräts 40 nach oben. Die nach oben weisenden, sich

radial nach außen erstreckenden Schultern der Vor-35

Sprünge 522 und 524 an den Federarmen 514- und 516 greifen an der nach unten weisenden Ringschulter

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der Hülse 144 an. Wenn der Gerätestrang nach oben gezogen wird, schließen die Federarme 514 und 516 das Kieseinleitgerät 140, in welchem Punkt die Schulter 518 und 520 auf den eingezogenen Teil 146 des Kieseinleitgeräts 140 treffen. Dieser drückt die Federarme 514 und 516 zusammen und löst sie von der Schulter 174 der Hülse 144. In diesem Punkt schließen die Ringdichtungen 178 und 17Ο die Kiesöffnurgen 152 und 154 ein und dichten sie ab. Der Geräbestrang 50 wird dann bis zu der nächsten Zone nach oben gezogen, wo er kurzzeitig nach unten bewegt wird und dann wieder nach oben und nach unten in das Verankerungsgerät abgesenkt wird. Wenn der aufblähbare Packer 50 oberhalb der oberen Zone vorher aufgebläht war, kann diese letzte nach oben gerichtete Bewegung das öffnen des Kieseinleitgeräts 60 bewirken, indem die Federarme 448 und 450 des öffnenden Hulsenpositionierers 444 an der Hülse 64 angreifen. Wie oben erwähnt lösen sich die Federarme 448 und 450, wenn sie das Kieseinleitgerät 60 durch Aufwärtsziehen der Hülse 64 geöffnet haben, automatisch, wenn die Schultern 452 und 454 auf den eingezogenen Teil 66 treffen, der seinerseits die Federarme 448 und 450 zusammendrückt.

Wenn der Ankerpositionierer 470 in das Verankerungsgerät 110 eingegriffen hat, kann das Packen des Kiesbetts in dieser Zone erfolgen, nachdem der Packer 50 darüber vorher aufgebläht worden ist. Das Kreuzstück 240 muß natürlich in Offenstellung sein, was, wie oben geschildert, festgestellt werden kann. Nachdem das Packen der oberen interessierenden Zone bewirkt worden ist, wird der Gerätestrang 30 herausgezogen, und das Bohrloch kann fertiggestellt werden.

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' Wenn man in der Lage sein will, jede Zirkulation durch die zu packende Zone auch vor dem Packen des Kies"betts zu vermeiden und weiterhin schneller und leichter die Betriebsweise des Kreuzungsstücks feststellen will, kann eine andere Ausführungsform des Kreuzungsstücks 240, wie sie in den Figuren 11,12,13,14A,14B dargestellt ist, benutzt werden. Dieses Kreuzungsstück,, das generell mit dem Bezugszeichen 640 bezeichnet ist, ist an der gleichen Stelle in dem Gerätestrang 30 '^ angeordnet, wie das Kreuzungsstück 3^0. Es ist mit dem Rohr 230 und dem unteren Teil des Gerätestrangs in der gleichen Weise verbunden. Fs enthält eine äußere Hülse 644 und ein inneres Gehäuse 646. Die äußere Hülse ist gleitbeweglich um das innere Gehäuse 646 angeordnet, und das öffnen und Schließen des Kreuzungsstücks 640 wird durch hin- und hergehende Bewegung der äußeren Hülse durch die Bewegung des Rohres 230 an der Erdoberfläche bewirkt. Das innere Gehäuse 646 hat zwei Schlitze 648 und 750 in seiner

Außenfläche. Abwicklungen dieser Schlitze sind in den Figuren 14A und Ί4Β dargestellt. In diese Schlitze greifen gleitbeweglich Stifte 652 bzw. 654 ein, die an der äußeren Hülse 644 befestigt sind. Der Stift 654'ist an einem Ring 656 befestigt, der in einer . ringförmigen Ausnehmung 658 in der äußeren Hülse drehbeweglich gehalten ist. Der Stift 654 kann auch axial in dem Schlitz 650 gleiten. Die Drehbeweglichkeit, die ihm durch den Ring 646 erteilt wird, gestattet auch eine seitliche (tatsächlich in Umfangsricntung gerichtete) Bewegung in dem Schlitz 650, der um das innere Gehäuse 646 in der gleichen Weise "herumgewickelt" ist wie die Schlitze 248 und 250 auf dem Gehäuse 246 des Kreuzungsstücks 240. Der Schlitz 650 ist wie der Schlitz 250 in dem Kreuzungsstück 240 von komplexer Gestalt und gestattet eine Verriegelung des Kreuzungsstücks 640 in verschiedenen

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unterschiedlichen Betriebsweisen, deren Vorteile unten beschrieben werden. Die äußere Hülse 644 besitzt Ringdichtungen 660,662,664 und 665· Die Ringdichtungen 660 und 662 schließen Zirkulationsöffnungen 666 und ein, was, wenn sich das Kreuzungsstück 640 in seiner offenen Betriebsweise befindet (wie in Fi^. 11 dargestellt ist) eine Verbindung zwischen dem Hingraum oberhalb des Kreuzungsstücks 640 und der inneren Bohrung 672 über Zirkulationskanäle 674 und 676 innerhalb des inneren Gehäuses 646 gestattet. Das innere Gehäuse 646 besitzt vertikale Kanäle 678 und 680, die durch gestrichelte Linien dargestellt sind und von einer Bohrung 642 zu einem mantelförmigen Kanal 682 des Kreuzungsstücks 640 verlaufen. Die vertikalen Kanäle 678 und 680 stehen nicht mit den Zirkulationskanälen 674 und 7?6 in Verbindung. Das innere Gehäuse 646 besitzt auch Umgehungsöffnungen 684 und 886, die von den Ringdichtungen 662 und 664 eingeschlossen sind, wenn sich das Kreuzungsstück 640 in seiner offenen Betriebsweise befindet, und von den Ringdichtungen 664 und 665, wenn das Kreuzungsstück in der geschlossenen Betriebsweise ist (wie in Fig. dargestellt ist). Somit werden anders; als bei dem Kreuzungsstück 240 die Umgehungsöffnungen in dem Kreuzungsstück 640 nicht offengelassen, bis irgendeine positive Handlung vorgenommen wird um sie zu öffnen, wie nachstehend erläutert werden wird. Wenn die Umgehungsöffnungen 684 und 686 offen sind, gestatten sie eine Verbindung zwischen dem Ringraum

^u oberhalb des Kreuzungsstücks 640 und dem unteren Ringraum 288 unterhalb des Kreuzungsstücks 640. Wenn die Umgehungsöffnungen 684 und 686 offen sind, gestatten sie einen Ausgleich der Drücke in dem Raum oberhalb und unterhalb des Kreuzungsstücks 640 und

erleichtern in Verbindung mit den Umgehungen des Kiespackgeräts 320 die Bewegung des Gerätestrangs 30,

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indem sie eine Flüssigkeitsbewef^ung durch den Gerätestrang 30 und an diesem vorbei gestatten. Am unteren Ende des Gehäuses 646 sind nach oben weisende Packerschalen 690 und 692 angeordnet, die an der Verrohrung 34 oberhalb des Aufhängers 40 anliegen und den Bereich unterhalb derselben gegen größeren Druck im Ringraum 270 abdichten, wenn der Umlauf umgekehrt wird oder irgend eine andere Operation durchgeführt wird, bei welcher der Ringraum 270 in größerem Maße als der Ringraum 288 unter Druck gesetzt wird. Eine innere Bohrung 672 und der mantelförmige Kanal 682 münden im unteren Ende des Kreuzungsstücks 640 und sind mit einem inneren Rohr 298 bzw. einem dazu konzentrischen äußeren Rohr 300 verbunden, die sich nach unten zu dem übrigen Gerätestrang erstrecken, der unverändert ist.

Die Wirkungsweise des Kreuzungsstücks 640 wird unter Bezugnahme auf die Figuren 11,12,13»14A und 14B beschrieben. Wie bei dem Kreuzungsstück 240 erfolgt die Betätigung durch einen inneren Drehschlitzmechanismus. Um sicherzustellen, daß die äußere Hülse 644 sich nicht gegenüber dem inneren Gehäuse 646 verdreht und so die Zirkulatxonskanale 674 und 676 ab-

^⁵ sperrt, auch wenn das Gerät in der offenen Betriebsweise ist, gleitet der an der äußeren Hülse 644 befestigte Stift 652 axial in dem geraden Schlitz des inneren Gehäuses 646. Um eine Verriegelungsanordnung zu schaffen wird der komplexe Schlitz 650

in den inneren Gehäuse 646 mit dem Stift 654 und dem Ring 656 benutzt, wobei der Ring 656 drehbeweglich in der Ausnehmung 658 der äußeren Hülse 644 gehalten ist. Wenn somit die äußere Hülse 644 hin- und herbewegt wird, folgt der Stift 654 den Kanten des Schlitzes 650, der von der Oberfläche des Gehäuses 646 und dem Kulisseninnenteil 651 gebildet ist. Wenn das Kreuzungs-

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stück 640 in der offenen Betriebsweise ist, wie in Fig. 11 dargestellt, befindet sich der Stift 654 in der Stellung 654a, wie in Fig. 14A dargestellt ist, während sich der Stift 652 im geraden Schlitz 648 in der axial entsprechenden Stellung 652a "befindet, wie in Fig. 14B dargestellt ist. Wenn das Rohr 230 und damit die äußere Hülse 644 nach oben bewegt werden, bewegt sich der Stift 654 in die Stellung 654B, indem er dorthin durch die angewinkelte Kante 651 a des Kulisseninnenteils 650 und die angewinkelte Kante 646a des Gehäuses 646 geführt wird. Des Kreuzungsstück 640 ist nun in der geschlossenen Beta-iebsstellung mit geschlossener Umgehung, die in Fig. 12 dargestellt ist. Wenn das Rohr 230 aufgesetzt wird, wird der Stift 654 durch die angewinkelte Kante 651b des Kulisseninnenteils in die Stellung 654-c in der Schlitzausnehmung 650a geführt, statt zurück nach 654a. Das Kreuzungsstück 640 ist so in der Fig. 12 dargestellten Betriebsweise verriegelt. Der Stift ist auch der axialen Komponente der Bewegung des Stifts 654 gefolgt, wie bei 652b und 652c dargestellt ist. In den Stellungen 654b und 654c und Punkten dazwischen ist das Kreuzungsstück 640 in dor geschlossenen Betriebsweise, und die Umgehun{^öffnungen

684 und 686, die in der offenen Betriebsweise durch die Ringdichtungen 662 und 664 eingeschlossen sind, sind kurz geöffnet, wenn die Ringdichtung 66.5 während der Bewegung in der Stellung 654- über sie hinweggeht, und werden dann geschlossen, wenn das Rohr aufge-

setzt und die Stellung 654c erreicht ist. Wenn die Umgehungsoffnungen wieder geöffnet werden sollen, um eine Bewegung des Gerätestrangs 30 in dem Bohrloch aufwärts oder abwärts zu ermöglichen, wird das Rohr 23O noch einmal angehoben, wobei der Stift 654 durch

die angewinkelte Kante 646 in die Stellung 654b geführt wird, und die Umgehungsoffnungen 684 und 686

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sind dann geöffnet, da sich die Dichtung 665 oberhalb derselben befindet. Die Umgehungsoffnungen sind in dieser Stellung wie in Stellung 654b in der Offenstellung verriegelt, und zwar durch eine Sprengring-Klemmanordnung (die der Deutlichkeit halber nicht dargestellt ist)ähnlich der, die in der zweiten abgewandelten Ausführungsform des Kreuzungsstücks benutzt wird, die in den Figuren 15 und 16 dargestellt und unten beschrieben ist. Wie oben in Bezug auf das Kreuzungsstück 240 erwähnt,wird das Klemmstück auf dem inneren Gehäuse angeordnet und der Sprengring um dieses herum vorgesehen, wie in den Figuren 15 und gezeigt ist. Wenn die Umgehungsoffnungen 684 und 666 geschlossen werden sollen, muß ein Gewicht auf das Rohr 23O aufgesetzt werden, welches die Verriegelung durch den Sprengring überwindet und den Stift 654 in die Stellung 654a zurückführt. Das Kreuzungsstück 640 kehrt dann in die in Fig. 11 dargestellte offene Betriebsweise zurück. Der Stift 654 ist an einer Rück-

™ kehr in die Stellung 654c durch die geneigte Kante 651c des Kulxsseninnentexls gehindert. Wie vorher folgt der Stift 652 der axialen Komponente der Bewegung des Stifts 654 und geht in die Stellung 652d, wenn die Umgehungsoffnungen offen sind, und dann zurück

nach 652a, wenn das Rohr 230 aufgesetzt wird. Die Wirkungsweise des Kreuzungsstücks 640 ist somit weitgehend ähnlich der des KreuzungsStücks 260. Es ergibt sich aber die zusätzliche Möglichkeit, alles innerhalb der Verrohrung 634 unterhalb des KreuzungsStücks dicht abzuf chlxoßen.

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§046892 Wenn das Kreuzungsstück 64-0 im geschlossenen Betriebszustand (Fig. 12) ist und der Gerätestrang in der unteren Zone 28 verankert ist, kann der aufblähbare Packer 130 getestet werden, indem der Gerätestrang 30 über das Rohr 230 unter Druck gesetzt wird, während das Kiespackgerät 140 offen ist. Man muß dabei Horge tragen, daß der Druck unterhalb des BehändLungr.druckß für die Erdfonnation in der fraglichen Zon<· ?8 ist. Wenn ein Packerleck vorhanden ist (infolge eines nicht vollständig aufgeblähten Packers oder, bei einem offenen Bohrloch, einer Druckmittelverbindung um den Packer herum),· strömt Flüssigkeit um den Packer 130 herum nach oben, innerhalb des Kiessiebs 122 zurück und in dem Ringraum zwischen Auskleidung und Gerätestrang hinauf, an den nach oben weisenden Packerschalen 690 und 692 des Kreuzungsstücks 640 vorbei bis zur Erdoberfläche. Wenn ein solches Leck angezeigt werden sollte, kann der aufblähbare Packer wieder aufgebläht werden unter Verwendung des gleichen Verfahrens, wie es eingangs für den Aufblähvorgang beschrieben worden ist. Zum Wiederaufblähen des Packers muß. das Kieseinleitgerät geschlossen werden, was durch eine Bewegung des GeräteStrangs 30 nach oben zum Einziehen des Ankerpositionxerers 4-70, Wiederabsenken des Geräte-Strangs, Wiederanheben desselben zum Auslösen des Ankerpositionxerers diesmal oberhalb des Kieseinleitgeräts 140 und Absenken geschehen, wobei die Federarme 496 und 498 des Ankerpositionierers 4^r,O an der Oberseite der Hülse 222 angreifen und diese in die

Schließstellung nach unten ziehen. Nachdem der Packer 130 wieder unter Druck gesetzt ist, kann das Kieseinleitgerät 140 wieder geöffnet werden, wie oben beschrieben ist, und der Gerätestrang kann wieder in die Stellung zum erneuten Testen der Packerabdichtung gebracht werden. Dieses Testverfahren für den aufblähbaren Packer kann auch mit dem Kreuzungsstück 240

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66 ■; ν-, ί ^:; ;

durcligeführt werden ebenso mit dem nachstehend beschriebenen Kreuzungsstück

Wenn der Test erfolgreich ist, kann das Packen des Kiesbetts beginnen, sobald das Kreuzungsstück 640 im geöffneten Betriebszustand ist. Das Packen erfolgt auf die gleiche Weise wie oben in Bezug auf das Kreuzungsstück 240 beschrieben wurde unter Verwendung der offenen Betriebsweise. Nach dem Packen des Kiesbetts kann das Kreuzungsstück 640 dann geschlossen werden, um das Kiesbett ggfs. zu quetschen, und kann dann wieder geöffnet werden, um eine Umkehrzirkulation zu ermöglichen.

Wenn man die Betriebsweise weglassen will, in welcher die Zirkulations- und Umgehungsöffnungen beide geschlossen sind, um die Arbeitsweise des Kreuzungsstücks 640 zu vereinfachen, kann der Schlitz 650 im inneren Gehäuse 646 längs der gestrichelt dargestellten Linie ζ abgefräst werden, wie in Fig. 13A dargestellt ist, so daß die Umgehungsöffnungen 684 und 686 unmittelbar nach Schließen der Zirkulationskanäle 27^ und 276 in die Offenstellung gelangen. Die Wirkungsweise des so abgewandelten Kreuzungsstücks 640 wäre die gleiche wie die des Kreuzungsstücks 240.

Statt irgendeinen komplexen Schlitz zu verwenden kann auch das Kreuzungsstück nach der zweiten abgewandelten Ausführungeform benutzt werden, die nur

^ou einen einzigen geraden Schlitz verwendet, um eine Verdrehung der äußeren Hülse zu verhindern, und einen Sprengring-Klemmechanismus benutzt, um die Umgehungsöffnungen in einer Offenstellung zu verriegeln. Diese Ausführungsform ist in den Figuren 15 und 16 darge-

stellt. Das Kreuzungsstück 7^-0 enthält eine äußere Hülse 744-1 die ein inneres Gehäuse 74-6 umschließt.

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Es ist mit dem Rohr 230 sowie mit dem übrigen Gerätestrang JO in der gleichen Weise verbunden wie bei den anderen oben diskutierten Ausführungs"beispielen. Die äußere Hülse 744 ist gleitbeweglich auf dem inneren Gehäuse 7^6 angeordnet, und das öffnen und Schließen des Kreuzungsstücks 7^0 wird bewirkt durch Hin- und Herbewegung der äußeren Hülse 7^ über die Bewegung des Rohres 230 an der Erdoberfläche. Das innere Gehäuse 7^-6 besitzt einen einzigen geraden Schlitz 748, der in seine Außenfläche eingearbeitet ist. In den Schlitz 748 greift ein Stift 752 gleitbeweglich ein, der an der äußeren Hülse 7^4- befestigt ist und sich axial in dem Schlitz 748 bewe gt. Das innere Gehäuse 74-6 besitzt auch eine Wulst 7^9 auf der zylindrischen Oberfläche 7^7ι auf welcher der geteilte Sprengring 74-5 axial gleitet. Die äußere Hülse 7^4 besitzt eine ringförmige Ausnehmung 7^-3·> in welcher der Sprengring 755 sitzt. Die ringförmige Ausnehmung 7^3 greift an dem Sprengring 7^5 t>ei der Hin- und Herbewegung an und bewegt ihn längs der zylindrischen Oberfläche und auf und über die Wulst 749 im inneren Gehäuse 74-6. Die äußere Hülse 7^ besitzt auch Ringdichtungen 760,762 und 764. Die Ringdichtungen 762 und 764 schließen die Zirkulationsöffnungen 766 und 768 ein, die, wenn sich das Kreuzungsstück 7^-0 in seinem offenen Betriebszustand befindet (wie in Fig. 15 dargestellt ist) eine Verbindung zwischen dem Ringraum 270 oberhalb des Kreuzungsstücks 740 und einer'inneren Bohrung 772 über Zirkulationskanäle 77^ und 776 innerhalb des inneren Gehäuses 7^-6 herstellt. Das innere Gehäuse 7^6 besitzt vertikale Kanäle 778 und 780, die in gestrichelten Linien dargestellt sind und von einer Bohrung 7^2 zu einem mantelförmigen Kanal 782 des

Kreuzungsstücks 7^0 verlaufen. Die vertikalen Kanäle 778 und 780 stehen nicht mit den Zirkulationskanälen

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69 '■ ^{: :}

3Q46892 774 und 776 in Verbindung. Das innere Gehäuse 746 besitzt auch Umgehungsöffnungen 784 und 786, die durch die Ringdichtungen 762 und 764 eingeschlossen sind, wenn sich das Kreuzungsstück 740 in der offenen Betriebsweise befindet, die aber freigegeben werden, wenn das Kreuzungs stück 740 in eier geschlossenen Betriebsweise ist, und dann eine Verbindung zwischen dem Ringraum 270 und dem unteren Ringraum 288 herstellen und so einen Druckausgleich und eine Flüssigkeitsströmung zwischen diesen gestatten. Am unteren Ende des Gehäuses 746 sind nach oben weisende Packerschalen 790 und 792 angeordnet, welche an der Verrohrung 34 anliegen und den Ringraum 288 gegen den Ringraum 270 abdichten, wenn der Umlauf umgekehrt oder sonstwie dieser Bereich unter Druck gesetzt wird. Eine innere Leitung 794- und eine dazu konzentrische äußere Leitung 776 gehen vom unteren Ende des Kreuzungs Stücks 74-0 aus und sind mit dem inneren Rohr 298 bzw. dem dazu konzentrischen äußeren Rohr 300 verbunden, die nach unten zu dem übrigen Gerätestrang verlaufen, der unverändert ist.

Die Wirkungsweise des Kreuzungsstücks 74-0 wird unter Bezufxiahme auf die Figuren 15 und 16 beschrieben. Anders als die Kreuzungsstücke 240 und 640 erfolgt die Betätigung über den Rißgelmechanismus, der von der oben beschriebenen Sprengring-Wulst-Kombination gebildet wird. Um eine Verdrehungssicherung der äußeren Hülse 744 gegenüber dem inneren Gehäuse 746 zu erreichen, wird die gleiche Kombination von Stift 752 und Schlitz 748 benutzt wie in den anderen Ausführungsformen. Als Mittel zum Verriegeln des Kreuzungsstücks 740 in seiner Schließstellung mit geöffneten Umgehungen ist der Sprengring 745 vorgesehen. Wenn

das Gerät, wie in Fig. 16 dargestellt, geschlossen ist, ist der Sprengring 745 die zylindrische Oberfläche 147 des inneren Gehäuses 746 hochgeglitten und

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49 :,

über der Wulst 7^9 eingerastet. In diesem Punkt bleibt, da der Sprengring 745 innerhalb einer ringförmigen Ausnehmung 7^3 gehalten ist, die äußere Hülse 744 ihrer oberen Stellung, und das Kreuzungsstück 7^0 ist in einer geschlossenen Betriebsweise. Wenn das Gerät wieder geöffnet werden soll, bewirkt das Aufsetzen von Gewicht auf den Rohrstrang eine Deichte Ausdehnung des Sprengrings 745 infolge des darii vorgesehenen (nicht dargestellten) Spalts. Der Sprengring. 745 gleitet dann nach unten über die Wulst 7^-9 und gestattet eine Bewegung der äußeren Hülse 7'^ nach unten, wenn er auf der zylindrischen Oberfläche 74-7 nach unten gleitet. Die Abwärtsbewegung des Sprengrings 74-5 über die Wulst 7^-9 kann dadurch erleichtert werden, daß die Kante zwischen deren innerer und unterer Oberfläche leicht abgeschrägt ist. Somit schließt ein Anheben des Rohres 230 das Kreuzungsstück 740 und verriegelt dies automatisch in seiner geschlossenen Betriebsweise, bis Gewicht auf den Gerätestrang 30 aufgesetzt wird. Wie oben erwähnt kann der Sprengring-Riegelmechanismus auch bei den Kreuzungs stücken und 640 vorgesehen werden, so daß, wenn die äußeren Hülsen das zweite Mal in einem Arbeitszyklus angehoben werden, die Umgehungsöffnungen in der Offen-

^Z3 stellung verriegelt sind. Bei dem Kreuzungsstück kann die Feststellung, ob das Kreuzungsstück in der offenen oder der geschlossenen Betriebsweise ist, in der gleichen Weise getroffen werden, wie es für das Kreuzungsstück 270 beschrieben worden ist. Da

jedoch das Aufsetzen von Gewicht automatisch das Kreuzungsstück öffnet, ist ein Test nur notwendig, wenn das.Kreuzungsstück geschlossen werden soll und der Benutzer unsicher ist, ob er ausreichende nach oben gerichtete Kraft ausgeübt hat. Hinsichtlich

des Kiespackvorganges selbst kann dieser in gleicher Weise bewirkt werden, wie es oben für das Kreuzungsstück

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Ί-ör .:

270 beschrieben worden ist, da keines der anderen Geräte geändert worden ist und die Anordnungen der Zirkulationskanäle in den beiden Kreuzungsstücken übereinstimmt. Wenn ein Kreuzungsstück, wie das Kreur.ungsstück 7^-0, ständig offengehalten werden soll, falls eine geschlossene Betriebsweise nicht erforderlich ist, kann jedes der beschriebenen Kreuzungsstücke abgewandelt'werden, indem, der Axialabstand zwischen den Zirkulationskanälen und den Umgehungsöffnungen vergrößert wird und die Zirkulationsöffnungen axial so verlängert werden, daß die hin- und hergehende Bewegung der äußeren Hülse nicht zu einer Abdeckung der Zirkulationskanäle führt. Wenn bei oinem solchen Kreuzungsstück ein Quetschen der Erdformation und des Kiesbetts erforderlich ist, kann die Zirkulation, die in dem Ringraum zwischen Rohr und Verrohrung stattfindet, an der Erdoberfläche abgesperrt werden, um das Unterdrucksetzen zu ermöglichen. Es ist zu bemerken, daß ein Kreuzungsstück für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens an sich nicht absolut notwendig ist. Die konzentrischen Rohre 298 und JOO können von der Erdoberfläche zu dem Kiespackgerät 320 geführt sein, wobei Geräte an der Erdoberfläche statt des Kreuzungsstücks verwendet werden.

Für den Fall, daß der Benutzer eine Betriebsweise anzuwenden wünscht, bei der Drehbewegung ebenso wie hin- und hergehende Bewegung angewandt wird, kann eine andere Ausführungsform des Ankerpositionierers benutzt werden.

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In den Figuren 17*18 und 19 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Ankerpositionierers dargestellt, der allgemein mit 870 "bezeichnet ist. Der Ankerpositionierer 870 enthält einen Innenteil 876, eine Bremsblockanordnung 872, die gleitbeweglich darauf gelagert ist, und einen Federarmkörper 874, der unterhalb der Bremsblockanordnunn 872 gelagert ist. An der Bremsblockanordnung 872 sind Bremsblöcke und 892 gelagert. Die Bremsblockanordrmng besitzt · eine geneigte, (kegelstumpf förmigc) Unterseite 894.

Federarme 896 und 898, die an dem Federarmkörper gelagert sind, besitzen an ihren oberen Enden Vorsprünge 904 und 906, unterhalb welcher Schultern 900 und 902 gebildet sind. In den Innenteil 876 ist ein J-Schlitz 878 eingearbeitet, mit welchem ein Stift 882, der fest an der Bremsblockanordnung angebracht ist, zusammenwirkt. Wenn der Ankerpositionierer 870 in der ausgelösten Betriebsweise ist, so wie er in Figur 16 verankert in dem Yerankerungsgerät 190 dargestellt ist, befindet sich der Stift 882 am oberen Ende des J-Schlitzes 878. Das ist in Fig. 19, einer Abwicklung des J-Schlitzes 878, an der Stelle 882a dargestellt. Wenn der Benutzer den Ankerpositionierer 870 in seine eingezogene Betriebsweise bringen will, wird das Rohr an der Oberfläche in Längsrichtung bewegt, was eine Bewegung der Bremsblockanordnung 872 nach unten relativ zu dem Innenteil 876 bewirkt, wodurch die Federarme 896 und 898 durch ihre Anlage an der geneigten Unterseite 894 in der gleichen Weise eingebogen werden, wie oben mit Bezugnahme auf den Ankerpositionierer 470 beschrieben ist. Die Aufwärtsbewegung des Gerätestrangs 30 bewegt den Stift 882 in die Stellung 882b infolge der geneigten ' unteren Kante des J-Schlitzes. Wenn der Gerätestrang wieder abgesetzt wird, bewegt sich der Stift 882 in die

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Stellung 882c, in welcher er in der Schlitzausnehmung 878a verriegelt ist, solange bis der Gerätestrang nach oben bewegt und um 30° während des Wiederabsetzens verdreht wird.

Die Vorsprünge 904 und 906 haben nach unten weisende radial sich erstreckende Schultern, die sich an die RingEchulter 194- des Verankerungsgeräts 190 anlegen, wenn der Ankerpositionierer 870 dort hindurchtritt und die Federarme 896 und 898 in der ausgelösten Betriebsweise sind. Wie mit Bezug auf den Ankerpositionierer 470 beschrieben ist, kann der Ankerpositionierer 870 benutzt werden um ein Kieseinleitgerät zu schließen, indem die Federarme 896 und 898 an der Oberseite der Hülse des Kieseinleitgeräts angreifen und dann der Gerätestrang nach unten bewegt wird.

Die Irfindung kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann der Ankerpositionierer oberhalb des Kiespackgeräts angeordnet werden, und das Verankerungsgerät kann oberhalb des Kieseinleitgeräts sitzen. In ähnlicher Weise kann das Bückschlagventil am unteren Ende des Endrohres sitzen. Der öffnende Hülsenpositionierer kann oberhalb des Kiespackgeräts angeordnet werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines Druckmittelumlaufs in einem Bohrloch bis zu wenigstens einer Erdformatiom, gekennzeichnet durch 15

(a) Abdichtmittel, durch welche die Erdformation gegen das Bohrloch oberhalb der Erdformation isolierbar ist,

(b) ein DruckmittelkanalanOrdnung, durch welche

ein Druckmittel zwischen einer Stelle entfernt von der Erdformation und oberhalb derselben und dieser Erdformation transportierbar ist, und

.

(c) eine Zirkulationseinrichtung, die in Druckmittelverbindung mit der Druckmii ttelkanalanordnung steht und durch welche ein Umlauf des Druckmittels in einer Richtung

zu der Erdformation und zurück zu der Druckmittelkanalanordnung erzeugbar ist und welche so ausgebildet ist, daß sie das Druckmittel bei umgekehrter Strömungsrichtung von der Druckmittelkanalanordnung

aufnimmt und es in diese zurückleitet, ohne

das Druckmittel in Kontakt mit der besagten Erdformation zu bringen.

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3546892

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlauf des Druckmittels wahlweise zu jeweils einer aus einer Mehrzahl von Erdformationen erzeugbar ist. 5

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Positioniergerät zum Positionieren der Zirkulationseinrichtung im Bereich jeweils einer der Erdformationen.
IO

4-. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß

(a) bei der umgekehrten Strömungseinrichtung der Umlauf zwischen der von der Erd-

' formation entfernten, oberhalb derselben liegenden Stelle und dem unteren Ende der Zirkulationseinrichtung erfolgt und

(b) bei beiden Strömungsrichtungen die Druckmittel strömung zwischen der besagten Stelle und dem unteren Ende der Zirkulationseinrichtung und getrennt von dem Bohrloch

gehalten wird.
25

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Behandlung der Bohrung, insbesondere zum Einbringen eines Kiesbetts vor eine Erdformation,

dadurch gekennzeichnet, daß
30

(a) in dem Bohrloch, eine Leitung verläuft,

(b) oberhalb der oder jeder Erdformation um die Leitung herum ein Packer angeordnet ist,

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30468??

(c) die Leitung im Bereich der oder jeder Erdformation ein Sieb bildet,

(d) zwischen dem oder jedem Packer und dem zugehörigen Sieb in der Leitung eine

Öffnungsanordnung vorgesehen ist,

(e) in der Nähe der oder jeder Erdformation ein Verankerungsgerät in die Leitung eingebaut ist,

(f) in der Leitung ein Gerätestrang verläuft, der

(¹I^ ^ei^ne Rohranordnung

(fp) ein an der Rohranordnung hängendes Kiespackgerät und

(^?) ^eioen ebenfalls an der Rohranordnung

hängenden Ankerpositionierer aufweist

(g) das Kiespackgerät so ausgebildet ist, daß

es Druckmittel aus der Rohranordnung aufnimmt, diese durch die Öffnungsanordnung

zur Außenseite der Leitung leitet, wenn es neben dieser.Öffnungsanordnung sitzt, und das Druckmittel dann aus der Bohrung der Leitung aufnimmt und wieder auf die Rohr-™ .. anordnung leitet,

(h) das Kiespackgerät weiterhin so ausgebildet ist, daß es Druckmittel aus der Rohranordnung aufnimmt und es getrennt von der zu behandelnden Erdformation zu dieser Rohranordnung zurückleitet, und

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(i) durch den Ankerpositionierer das Kiespackgerät neben der Öffnungsanordnung der oder wahlweise jeder Erdformation verankerbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung von einer Verrohrung des Bohrlochs gebildet ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung von einer Auskleidung gebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungsanordming wahlweise zu öffnen ist.

9- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum wahlweisen öffnen der öffnungs-' anordnung eine in den Gerätestrang eingebaute öffnungseinrichtung vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsanordnung nach dem öffnen wieder schließbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wiederschließen der Öffnungsanordnung eine in den Gerätestrang eingebaute Schließeinrichtung vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohranordnung einen inneren und einen äußeren Rohrstrang enthält, die koaxial zueinander angeordnet sind.

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 "bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer aufblähbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13j dadurch gekennzeichnet, daß der aufblähbare Packer über das Kiespackgerät aufblähbar ist.

15· Vorrichtung zur Erzeugung je eines Kiesbetts bohrlochseitig von jeder aus einer Hehrzahl von Erdformationen oder Zonen, die von einem Bohrloch durchsetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) in dem Bohrloch eine Leitung verläuft,

(b) die Leitung im Bereich jeder der Erdformationen oder Zonen ein Sieb bildet,

(c) oberhalb jeder Erdformationen oder Zonen

um die Leitung herum ein Packer angeordnet ist,

(d) zwischen dem Sieb und dem Packer in jeder

der Erdformationen oder Zonen in der Leitung

eine Öffnungsanordnung vorgesehen ist,

(e) in der Nähe jeder der Erdformationen oder Zonen je ein Verankerungsgerät in die Leitung eingebaut ist, wobei die Verankerungsgeräte im wesentlichen übereinstimmend ausgebildet sind,

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(f) in der Leitung eine Rohranordnung beweglich angeordnet ist,

(g) ein Kiespackgerät an der Rohranordnung aufgehängt ist und mit dieser in Verbindung steht, welches wahlweise mit jeder der Öffnungsanordnungen in Verbindung steht, indem es neben dieser angeordnet wird, und wahlweise mit der Bohrung der Leitung unterhalb des Kiespackgeräts in Verbindung steht,

und

(h) einen Ankerpositionierer ebenfalls an der Rohranordnung aufgehängt ist, der wahlweise in den Verankerungsgeräten bei jeder der

■ Erdformationen oder Zonen einrastbar ist, so daß das Kiespackgerät dann neben der öffnungsanOrdnung dieser Erdformation oder

Zone angeordnet ist.
20

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Rohranordnung einen ersten und einen zweiten Kanal bildet und

(b) das Kiespackgerät so ausgebildet ist, daß es

^u (b.) einen von dem ersten Kanal erhaltenen

Kiesschlamm durch die Öffnungsanordnung zur Außenseite der Leitung leitet,

(b_o) kiesfreie Trägerflüssigkeit aus der

Bohrung der Leitung unterhalb des Kiespackgeräts nach deren Rücklauf durch

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3046592 das Sieb aufnimmt und diese auf den

zweiten Kanal leitet und

(b-,) Flüssigkeit, die es von dem zweiten Kanal erhält auf den ersten Kanal

leitet.

17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
10

(a) der Packer aufblähbar ist,

(b) die Öffnungsanordnung wahlweise zu öffnen und zu schließen ist,

(c) die Rohranordnung zwei koaxiale Rohre bildet, wobei der erste Kanal der Ringraum zwischen innerem und äußerem Rohr und der zweite Kanal die Bohrung des inneren Rohres ist, und

(d) eine Einrichtung zum öffnen und Schließen der Öffnungsanordnung vorgesehen ist,

18. Verfahren zur Erzeugung eines Kiesbetts Bohrlochseitig von wenigstens einer Erdformation oder Zone, die von einem Bohrloch durchsetzt wird, gekennzeichnet durch die nachstehenden

Verfahrensschritte:
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(a) Es wird ein Umlauf eines Kiesschlamms von der Erdoberfläche zu der Erdformation oder Zone erzeugt.

° (b) Der Kies aus dem Kiesschlamm wird als Kiesbett über die Erdformation oder Zone hinweg abgelagert und die kiesfreie Trägerflüssigkeit wird zur Erdoberfläche zurückgeleitet.

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(c) Eine saubere Flüssigkeit wird in unigekehrtem Umlauf von der Erdoberfläche zu einer Stelle in der Nähe der Erdformation oder Zone und zurück zur Erdoberfläche geleitet.

(d) Es wird jede Flüssigkeitsströmung im Bohrloch außer in der Erdformation oder Zone während des Umlaufs, der Kiesablagerung und der Rückleitung verhindert.

(e) Es wird jede Flüssigkeitsströmung in dem Bohrloch während des umgekehrten Umlaufs verhindert.

19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kiesbett vor dem umgekehrten Umlauf durch Unterdrucksetzen des Kiesschlamms bzw. der Trägerflüssigkeit gequetscht wird (squeezing).

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, "daß die Verfahrensschritte mit jeder der Erdformationen oder Zonen wiederholt

werden.
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21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) in das Bohrloch eine Leitung eingesetzt wird, die im Bohrloch jeder Erdformation

oder Zone je ein Kieseinleitgerät und ein Sieb darunter, ein Verankerungsgerät sowie über jeder Erdformation oder Zone einen

Packer aufweist,
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(b) in die Leitung ein beweglicher Gerätestrang hinabgelassen wird, der an einem ersten und zweiten Rohr hängend ein Kiespackgerät, einen Ankerpositionierer und eine . öffnungs- und Schließeinrichtung für das Kieseinleitgerät aufweist,

(c) mit dem Ankerpositionierer in das unterste Verankerungsgerät eingegriffen wird, so daß das Kiespackgerät gegenüber dem untersten

der Packer zu liegen kommt,

(d) der unterste Packer über das erste Rohr und das Kiespackgerät aufgebläht wird,

(e) der Ankerpositionierer dann gelöst wird,

(f) das unterste Kieseinleitgerät mittels der öffnungseinrichtung geöffnet wird,

(g) mit dem Ankerpositionierer wieder in das Verankerungsgerät eingegriffen wird,

(h) der Umlauf des Kiesschlamms durch das erste Rohr hinab durch das Kiespackgerät und

das geöffnete Kieseinleitgerät hindurch zur Außenseite der Leitung erfolgt und der Kies in Form eines Kiesbetts auf der Außenseite des untersten Siebs abgelagert wird, während zurückströmende kiesfreie Flüssigkeit

durch das Kiespackgerät zu dem zweiten Rohr geleitet wird,

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(i) der Umlauf umgekehrt wird, so daß Flüssigkeit im zweiten Rohr hinab- und über das Kiespackgerät im ersten Rohr hinaufströmt,

(j) der Ankerpositionierer von dem untersten Verankerungsgerät gelöst wird,

(k) das Kieseinleitgerät mit der Schließeinrichtung wieder geschlossen wird und 10

(1) der Gerätestrang nacheinander zu den höheren Erdformationen oder Zonen bewegt wird und dort jedesmal die Verfahrensschritte (c) bis (i) wiederholt werden, bis alle Erdformationen oder Zonen mit einem Kiesbett

versehen sind.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20,

dadurch gekennzeichnet, daß
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(a) in das Bohrloch eine Leitung eingesetzt wird, die im Bereich jeder Erdformation oder Zone je ein Kieseinleitgerät und ein Sieb darunter, ein Verankerungsgerät sowie über jeder Erdformation oder Zone einen Packer

aufweist,

(b) in die Leitung ein beweglicher Gerätestrang

hinabgelassen wird, der an einem ersten und

zweiten Rohr hängend ein'*£iespackgerät,

einen Ankerpositionierer und eine Öffnungsund Schließeinrichtung für das Kieseinleitgerät aufweist,

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(c) mit dem Ankerpositionierer in das oberste

Verankerungsgerät eingegriffen wird, so daß das Kiespackgerät gegenüber dem obersten Packer zu liegen kommt,

(d) der oberste Packer über das erste Rohr und das Kieseinleitgerät aufgebläht wird,

(e) der Ankerpositionierer dann gelöst wird, 10

(f) der Gerätestrang das Bohrloch hinabbewegt und die Verfahreneschritte (c) bis (e) wiederholt werden, bis alle Packer aufgebläht worden sind,

(g) das unterste Kieseinleitgerät mittels der öffnungseinrichtung geöffnet wird,

(h) mit dem Ankerpositionierer wieder in das Verankerungsgerät eingegriffen wird,

(i) der Umlauf des Kiesschlamms durch das erste Rohr hinab durch das Kiespackgerät und das geöffnete Kieseinleitgerät hindurch zur Außenseite der Leitung erfolgt und der Kies

in Form eines Kiesbetts auf der Außenseite des untersten Siebs abgelagert wird, während zurückströmende kiesfreie Flüssigkeit durch

das Kiespackgerät zu dem zweiten Rohr ge-10

leitet wird,

der Umlauf umgekehrt wird, so daß Flüssigkeit im zweiten Rohr hinab- und über das Kiespackgerät im ersten Rohr hinaufströmt,

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1 (k) der Ankerpositionierer von dem untersten Verankerungsgerät gelöst wird,

(1) das Kieseinleitgerät mit der Schließein-5 richtung wieder geschlossen wird und

(m) der Gerätestrang nacheinander zu den höheren Erdformationen oder Zonen "bewegt wird und dort jedesmal die Verfahrensschritte (h) 10 "bis (j) wiederholt werden, bis alle Erd

formationen oder Zonen mit einem Kiesbett versehen sind.

25. Verfahren nach Anspruch 19 oder Anspruch 15 und einem der folgenden,dadurch gekennzeichnet, daß zum Quetschen des Kiesbetts der erste Kanal unter Druck gesetzt und ein Flüssigkeitsumlauf den zweiten Kanal hinauf unterbunden wird.

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