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Die vorliegende Erfindung betrifft Umgehungsvorrichtungen
zur Druckentlastung an aufblasbaren Packern in einem
Werkzeugstrang.
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Zur Prüfung einer Bohrlochformation wird ein Prüfstrang in
ein Bohrloch in der Weise herabgelassen, daß oberhalb und
unterhalb der zu prüfenden Formation Packer angeordnet
werden. Typischerweise sind die Packer von aufblasbarer Art,
und in dem Prüfstrang wird eine Pumpe zum Pumpen von Fluid
betrieben, um die Packer in abdichtende Anlage an das
Bohrloch zur Isolierung der Formation aufzublasen. Nach Abschluß
der Prüfung ist es notwendig, das Fluid in den Packern zurück
in den Bohrlochringraum umzuleiten oder abzulassen, so daß
der Prüfstrang an eine andere Stelle in dem Bohrloch gebracht
oder aus dem Bohrloch entfernt werden kann.
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Ein typischer Packer, der verwendet wird, ist der Halliburton
Hydroflate (Warenzeichen) Packer, der in dem Halliburton
Services Katalog 43, Seiten 2537-2538 beschrieben ist. Die
bei diesem Packer früher verwendete Pumpe hat eine eingebaute
Packerumgehung, die Fluid aus den Packern abläßt, wenn auf
die Umgehung von der Erdoberfläche her ein Zug ausgeübt wird.
Wir haben nun eine verbesserte Packerumgehung dieser Art
konstruiert.
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US-A-4 424 860 beschreibt eine Ventilvorrichtung zum
Druckausgleich und Abblasen von Packern, die in einem aufblasbaren
Packerumgehungs-Prüfsystem brauchbar ist, das Gehäusemittel,
die eine durchgehende Mittelöffnung bestimmen, enthält, sowie
Kolbenmittel, die hin- und herbeweglich in der Mittelöffnung
der Gehäusemittel angeordnet und zwischen einer ersten
Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar sind; und in der
Mittelöffnung der Gehäusemittel angeordnete Dornmittel, die
eine Umgehungsstellung zur Herstellung einer Verbindung
zwischen dem Packer und einem Bohrlochringraum und ferner
eine abgedichtete Stellung einnehmen, in der sie eine
Verbindung zwischen dem Packer und dem Bohrlochringraum
verhindern.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird eine
Packerumgehungsvorrichtung zur Verwendung in einem Prüfstrang mit einer
Pumpe und einem aufblasbaren Packer geschaffen, enthaltend
Gehäusemittel, die eine durchgehende Mittelöffnung bestimmen;
Kolbenmittel, die hin- und herbeweglich in der Mittelöffnung
der Gehäusemittel angeordnet und zwischen einer ersten
Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar sind; und in
der Mittelöffnung der Gehäusemittel angeordnete Dornmittel,
die eine Umgehungsstellung zur Herstellung einer Verbindung
zwischen dem Packer und einem Bohrlochringraum und ferner
eine abgedichtete Stellung einnehmen, in der sie eine
Verbindung zwischen dem Packer und dem Bohrlochringraum
verhindern, gekennzeichnet durch den Kolbenmitteln
wirkungsmäßig zugeordnete, schwenkbare Riegelmittel, die verriegelnd
an den Dornmitteln angreifen, wenn sich die Dornmittel in der
abgedichteten Stellung und die Kolbenmittel in der zweiten
Stellung befinden, wodurch die Dornmittel aus der
abgedichteten Stellung dadurch in die Umgehungsstellung bewegt werden
können, daß die Kolbenmittel aus der zweiten Stellung in die
erste Stellung verstellt werden.
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Ein besonderes Problem bei bestimmten früher bekannten
Packerumgehungseinheiten besteht darin, daß ein übermäßiger Zug an
dem Prüfventil zu einer frühzeitigen Inbetriebnahme der
Packerumgehung führt, woraus sich ein vorzeitiger Druckablaß aus den
Packern ergibt. Nach einem bevorzugten Merkmal der
vorliegenden Erfindung kann dieses Problem dadurch vermindert oder
vermieden werden, daß ein Dorn verwendet wird, an dem ein
Differenzdruck
anliegt, der einen Zug von ungefähr 10 000 Pfund
(44 000 N) zu seiner Betätigung während eines
Packerabblasvorgangs erfordert. Diese Kraft ist erheblich größer als die,
welche zur Betätigung des Prüfventils gebraucht wird. Daher
ist es nicht wahrscheinlich, daß selbst bei einem
gewissen übermäßigen Zug auf das Prüfventil eine vorzeitige
Betätigung der Packerumgehung auftritt.
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Der Dorn in dem Packer nach der vorliegenden Erfindung wird
in einer Umgehungsstellung vorzugsweise automatisch
freigegeben, so daß er wieder schließen kann, wenn Pumpdruck
erneut angelegt wird. Auf diese Weise kann die Packerumgehung
bei aufeinanderfolgenden Prüfungen mit dem Prüfstrang
verwendet werden.
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Die Packerumgehung nach der vorliegenden Erfindung wird
verwendet, um Fluid aus einem aufblasbaren Packer, der in einem
Prüfstrang verwendet wird, abzulassen, so daß der Packer
abbläst und die Bewegung des Prüfstrangs innerhalb des
Bohrlochs ermöglicht. Die Packerumgehung enthält Riegelmittel,
die wirkungsmäßig den Kolbenmitteln zugeordnet sind, um den
Dornmitteln verriegelnd anzuliegen, wenn sich der Dorn in
der abgedichteten Stellung befindet und die Kolbenmittel in
der zweiten Stellung sind. Nach der Verriegelung können die
Dornmittel aus der abgedichteten Stellung dadurch in ihre
Umgehungsstellung bewegt werden, daß die Kolbenmittel aus
der zweiten Stellung in die erste Stellung verstellt werden.
Freigabemittel sind vorzugsweise vorgesehen, um die
Riegelmittel zu lösen und die Dornmittel frei zu geben, wenn diese
sich in der Umgehungsstellung befinden. Die Dornmittel können
aus der Umgehungsstellung in die abgedichtete Stellung unter
Ansprechen auf einen Differenzdruck zurück bewegt werden, der
zwischen der Pumpe und dem Bohrlochringraum auf eine
Differenzfläche einwirkt, die durch einen Teil der Dornmittel
bestimmt wird.
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Bevorzugt enthält die Packerumgehung auch Mittel zur
Verhinderung von übermäßigem Zug, um eine Betätigung des Kolbens
zu verhindern, bis eine vorgegebene Kraft überwunden ist.
Die Mittel zur Verhinderung von übermäßigem Zug können
beispielsweise durch Ringschultermittel an den Dornmitteln
gekennzeichnet sein, und die Schultermittel sind an ihrer
einen Seite dem Pumpdruck und an ihrer Gegenseite dem
Bohrlochringraumdruck ausgesetzt. Das führt dazu, daß eine
vorbestimmte Kraft auf die Dornmittel einwirkt, die überwunden
werden muß, bevor die Dornmittel in die Umgehungsstellung
bewegt werden können.
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Auch sind vorzugsweise Druckausgleichsmittel in der
Packerumgehung enthalten, um den Druck zwischen den Gehäusemitteln
und den Kolbenmitteln auszugleichen und die nach unten
gerichtete Kraft auf den Packer zu minimieren. Die
Druckausgleichsmittel können eine Ausnehmung enthalten, die in
den Gehäusemitteln bestimmt ist, und Ringschultermittel an
den Kolbenmitteln, die in die Ausnehmung
hineinverlaufen,derart, daß dazwischen ein Hohlraum gebildet wird, dessen oberer
Teil in Verbindung mit der Pumpe steht und dessen unterer
Teil in Verbindung mit dem Bohrlochringraum steht.
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In einer bevorzugten Ausführung enthält die Packerumgehung
ferner Rohrmittel für den Innendurchfluß, die in den
Gehäusemitteln angeordnet sind, derart, daß ein ringförmiger
Durchflußkanal zwischen den Gehäusemitteln und den Rohrmitteln
bestimmt ist. Die Kolbenmittel haben einen ringförmigen, in
dem Durchflußkanal angeordneten Teil, und die Dornmittel sind
durch einen allgemein ringförmigen Dorn, der in dem
Durchflußkanal angeordnet ist, gekennzeichnet.
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Die Riegelmittel enthalten vorzugsweise eine lösbare
Riegelanordnung mit wenigstens einem Riegel ,der schwenkbar an dem
unteren Teil der Kolbenmittel angebracht ist. Der Riegel kann
ein unteres Ende mit einer Riegelstellung und einer
Freigabestellung enthalten, sowie Vorspannmittel zum Vorspannen
des unteren Endes des Riegels in die Riegelstellung.
Bevorzugt ist der Riegel einer von einer Mehrzahl von im
Winkelabstand angeordneten Riegeln, und die Vorspannmittel
enthalten wenigstens eine Ringfeder, die um die Riegel herum
angeordnet ist. Die Freigabemittel enthalten eine sich
verjüngende Fläche an den Gehäusemitteln zur Anlage am oberen
Ende des Riegels und zur Verschwenkung des unteren Endes
des Riegels in die Freigabestellung.
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Es sind Dichtmittel vorgesehen zur Abdichtung zwischen den
Dornmitteln und den Rohrmitteln für den Innendurchfluß, wenn
sich die Dornmittel in der Umgehungsstellung befinden,
derart, daß der Durchflußkanal in obere und untere Teile
getrennt ist. Die Dornmittel enthalten Rückschlagventilmittel
zum Ablassen aus dem oberen Teil des Durchflußkanals durch
einen Umgehungskanal in den Dornmitteln, wenn ein
Differenzdruck zwischen dem oberen Teil des Durchflußkanals
und dem Bohrlochringraum eine vorgegebene Höhe übersteigt.
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Die Packerumgehung nach der vorliegenden Erfindung wird als
ein Teil eines Bohrlochprüfwerkzeugs verwendet, das eine
Pumpe enthält, die an einem oberen Teil des Prüfstrangs
angebracht ist, sowie einen aufblasbaren Packer, der
unterhalb der Pumpe angeordnet ist und an der zu prüfenden
Bohrlochformation positioniert werden kann. Die Packerumgehung
befindet sich zwischen der Pumpe und dem Packer und erlaubt
eine Verbindung zwischen der Pumpe und dem Packer, wenn sich
die Dornmittel in der abgedichteten Stellung befinden, und
verbindet die Pumpe durch den oberen Teil des Durchflußkanals
mit dem Bohrlochringraum und läßt Druck aus dem Packer durch
den unteren Teil des Durchflußkanals in den Bohrlochringraum
ab, wenn die Dornmittel in die offene Stellung bewegt werden.
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Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung einer Packerumgehung mit einem darin enthaltenen
Umgehungsdorn, der wahlweise in eine Umgehungsstellung zum
Ablassen von Druck aus einem Packer in einen
Bohrlochringraum und in eine abgedichtete Stellung, die eine solche
Druckfreigabe verhindert, eingebracht werden kann.
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Zu einem vollständigeren Verständnis der Erfindung wird
nun eine Ausführung der Erfindung lediglich beispielhaft
beschrieben, wobei Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
genommen wird. Es zeigen:
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Fig. 1A-1B die Ausführung der Packerumgehung nach
der vorliegenden Erfindung als ein Teil
eines Prüfstrangs in einer Stellung in
einem Bohrloch zur Prüfung einer
Bohrlochformation.
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Fig. 2A-2D einen teilweisen Längsschnitt durch die
Packerumgehung in einer geschlossenen,
abgedichteten Stellung
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Fig. 3 eine Seitenansicht einer
Verriegelungsanordnung, die in der Packerumgehung
verwendet wird.
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Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4
in Fig. 3.
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Fig. 5 eine Ansicht eines unteren Endes eines
Durchflußrohres in der Packerumgehung.
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Fig. 6A-6D die Packerumgehung in einer Stellung, in der
ein darin enthaltener Kolben mit einem
Umgehungsdorn verriegelt ist und zur Betätigung
aus der geschlossenen Stellung in die offene
Stellung bereit ist.
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Fig. 7A-7D einen teilweisen Längsschnitt durch die
Packerumgehung in einer offenen
Umgehungsstellung.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf
Fig. 1A bis 1B ist die Packerumgehung dargestellt und
allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die
Packerumgehung 10 bildet den Teil einer Prüfvorrichtung oder eines
Prüfwerkzeugs 12. Die Prüfvorrichtung wird in einer Stellung
in einem Bohrloch 14 zur Verwendung für die Prüfung einer
Bohrlochformation 16 gezeigt.
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Die Prüfvorrichtung 12 ist an dem unteren Ende des
Rohrstrangs 18 angebracht und enthält eine Umkehreinheit 20,
ein Prüfventil 22 wie den Halliburton Hydrospring®-Prüfer,
eine Ausdehnungsverbindung 24, und eine Pumpe 26 von der
Art, die Druckbegrenzermittel 28 enthält. Alle diese Teile
befinden sich oberhalb der Packerumgehung 10.
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Unterhalb der Packerumgehung 10 sind eine Strangumgehung 30
und eine Sicherheitsverbindung 32 angeordnet. Ein oberer
Packer 34 ist an dem unteren Ende der Sicherheitsverbindung
32 angebracht und oberhalb der Bohrlochformation 16
angeordnet. Die Strangumgehung 30 wird verwendet, um Fluid an
dem oberen Packer 34 vorbeizuleiten, während der Rohrstrang
18 in das Bohrloch 14 herabgelassen oder aus diesem
herausgehoben wird. Ein unterer Packer 36 ist unter der
Bohrlochformation 16 angeordnet. Eine Öffnungseinheit 38 verbindet
den oberen Packer 34 und den unteren Packer 36. (Nicht
gezeigte) Abstandsstücke können auch zwischen dem oberen
Packer 34 und dem unteren Packer 36 in Abhängigkeit von dem
zwischen ihnen geforderten Längsabstand verwendet werden.
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Die Pumpe 26 ist vorzugsweise eine Verdrängerpumpe und wird
verwendet, um den oberen Packer 34 und den unteren Packer 36
in der in der Technik bekannten Weise derart aufzublasen,
daß die Packer abdichtend an dem Bohrloch 14 anliegen und
so, wie in Fig. 1A bis 1B gezeigt ist, die
Bohrlochformation 16 zu isolieren, so daß ein Prüfvorgang
durchgeführt werden kann.
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Ein Maßträger 40 ist an dem unteren Ende des unteren Packers
36 angebracht und enthält eine Vielzahl von Sperrfedern 42,
die so ausgebildet sind, daß sie dem Bohrloch 14 anliegen
und die Verdrehung eines Teils der Prüfvorrichtung 12
während des Aufblasens des oberen Packers 34 und des unteren
Packers 36 verhindern.
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Zwischen der Prüfvorrichtung 12 und dem Bohrloch 14 ist ein
Bohrlochringraum 44 bestimmt. Wenn der obere Packer 34 und
der untere Packer 36 zu abdichtender Anlage an dem Bohrloch
14 aufgeblasen sind, ist erkennbar, daß der
Bohrlochringraum 44 in ein Oberteil 46 oberhalb des oberen Packers 34
und ein Unterteil 48 unterhalb des unteren Packers 36
unterteilt ist. Das Oberteil 46 wie auch das Unterteil 48 des
Bohrlochringraums 44 sind durch die Packer abdichtend von
der Bohrlochformation 16 getrennt.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2A bis 2D ist die Packerumgehung
10 in einer geschlossenen, abgedichteten Stellung gezeigt.
Dies ist vorzugsweise die Stellung, in die die Vorrichtung
eingestellt ist, während die Prüfvorrichtung 12 in das
Bohrloch 14 herabgelassen wird. Jedoch kann, wie hier weiterhin
erläutert werden wird, die Packerumgehung 10 auch in einer
offenen Umgehungsstellung in das Bohrloch 14 eingefahren
werden.
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Die Hauptbauteile der Packerumgehung 10 enthalten
Gehäusemittel 50 mit einer durchgehenden Mittelöffnung 52,
Dornmittel 54, die an einem unteren Ende der Mittelöffnung 52
angeordnet sind, und Kolbenmittel 56 mit einem unteren Teil,
das in der Mittelöffnung 52 der Gehäusemittel 50 oberhalb
der Dornmittel 54 hin- und herbewegbar angeordnet ist.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2B wird das obere Ende der
Gehäusemittel 50 von einem Hydraulikgehäuse 58 mit einem
oberen Ende und darin mit einer ersten Bohrung 60 gebildet.
Das Hydraulikgehäuse 58 hat auch eine zweite Bohrung 62, die
sich nach außen im Abstand von der ersten Bohrung 60
befindet. Eine nach unten weisende Ringschulter 64 verläuft
zwischen der ersten Bohrung 60 und der zweiten Bohrung 62.
Ein quer verlaufendes Loch 66 stellt eine Verbindung zwischen
der zweiten Bohrung 62 und dem Bohrlochringraum 44 her. Das
untere Ende des Hydraulikgehäuses 58 ist an einer
Gewindeverbindung 70 mit dem oberen Ende eines mit Keilen
versehenen Nippels 68 verbunden.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2C ist das untere Ende des mit
Keilen versehenen Nippels 68 an einer Gewindeverbindung 74
mit einem Umgehungsgehäuse 72 verbunden. Eine Dichtung 76
stellt abdichtende Anlage zwischen dem mit Keilen
versehenen Nippel 68 und dem Umgehungsgehäuse 72 sicher.
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Das untere Ende des Umgehungsgehäuses 72 ist mit dem unteren
Ende eines unteren Adapters 78 an einer Gewindeverbindung 80
verbunden.
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Wie in Fig. 2D gezeigt ist, hat der untere Adapter 78 ein
unteres Ende 82 mit Außengewinde, das zur Verbindung mit
dem Teil des Prüfstrangs 12 eingerichtet ist, der sich
unterhalb der Packerumgehung 10 befindet. Das untere Ende
des unteren Adapters 78 hat auch ein Teil 84 mit
Innengewinde, in das das untere Ende 86 eines inneren
Durchflußrohres 88 eingeschraubt ist.
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Das innere Durchflußrohr 88 wirkt als Rohrmittel für einen
Innendurchfluß und erstreckt sich über die gesamte Länge
der Packerumgehung 10 einschließlich der Mittelöffnung 52
der Gehäusemittel 50. Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt ist,
verläuft das innere Durchflußrohr 88 nach oben und von den
Gehäusemitteln nach außen in die Kolbenmittel 56. Man
erkennt in Fig. 2B bis 2D, daß die Gehäusemittel 50 und
das innere Durchflußrohr 88 zwischen sich einen allgemein
ringförmigen Durchflußkanal 90 bestimmen. Daher sind die
Dornmittel 54 und das im wesentlichen ringförmige untere
Ende der Kolbenmittel 56 in dem ringförmigen
Durchflußkanal 90 angeordnet.
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Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2A und 2B enthält
das obere Ende der Kolbenmittel 56 einen oberen Adapter 92
mit einem Teil 94 mit Innengewinde, das zur Anbringung an
dem Teil der Prüfvorrichtung 12 eingerichtet ist, der sich
oberhalb der Packerumgehung 10 befindet. Der obere Adapter
92 hat eine Mittelbohrung 96 mit einer Vielzahl von
Ansätzen 98, die sich davon radial nach innen erstrecken.
Das untere Ende des oberen Adapters 92 ist an einer
Gewindeverbindung 102 mit einem Hydraulikkolben 100 verbunden.
Eine Dichtung 104 stellt die Abdichtung zwischen dem oberen
Adapter 92 und dem Hydraulikkolben 100 her.
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Oberhalb des Hydraulikkolbens 100 ist in dem oberen Adapter
92 ein oberer Dichtdorn 106 angebracht. Das untere Ende
des Dichtdorns 106 enthält einen radial nach außen
verlaufenden Flansch 108, der in Längsrichtung zwischen den
Ansätzen 98 im oberen Adapter 92 und dem unteren Ende 110
des Hydraulikkolbens 100 angeordnet ist. Das obere Ende
des Dichtdorns 106 enthält Dichtungen 112 und ist zur Anlage
an einem (nicht gezeigten) Dorn einer in der Technik
bekannten Art eingerichtet, der in dem Teil der Prüfvorrichtung
12 enthalten ist, der sich oberhalb der Packerumgehung 10
befindet.
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Der obere Dichtdorn 106 hat eine erste Bohrung 114, die sich
durch sein oberes Ende erstreckt, und eine zweite Bohrung
116, die sich nach außen im Abstand von der ersten Bohrung
114 befindet. Die zweite Bohrung 116 steht in einer engen
Abstandsbeziehung zu einem ersten Außendurchmesser 118 des
inneren Durchflußrohres 88. Dichtungen 120 schaffen eine
gleitende, abdichtende Anlage zwischen dem oberen
Dichtdorn 106 und dem inneren Durchflußrohr 88.
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Man sieht, daß sich der obere Dichtdorn 106 nach innen in
einem Abstand von der Mittelbohrung 96 des oberen Adapters
92 befindet, derart, daß dazwischen ein Ringraum 122
bestimmt wird. In ähnlicher Weise befindet sich der erste
Außendurchmesser 118 des inneren Durchflußrohres 88 nach
innen in einem Abstand von einer Mittelbohrung 124 des
Hydraulikkolbens 100, derart, daß dazwischen über die
gesamte Länge des Hydraulikkolbens 100 ein Ringraum 126
bestimmt wird. Wenigstens ein ringförmig angeordnetes Loch
128 verläuft allgemein in Längsrichtung durch den Flansch
108 des oberen Dichtdorns 106 und stellt eine Verbindung
zwischen dem Ringraum 122 und dem Ringraum 126 her.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2B stellen Dichtungen 130 eine
abdichtende Anlage zwischen dem oberen Ende des
Hydraulikgehäuses 58 und einem ersten Außendurchmesser 134 des
Hydraulikkolbens 100 her. Das untere Ende des
Hydraulikkolbens 100 hat einen zweiten Außendurchmesser 136, der
sich radial nach außen in einem Abstand von dem ersten
Außendurchmesser 134 befindet und in enger
Abstandsbeziehung zu der zweiten Bohrung 62 des Hydraulikgehäuses 58
steht. Dichtungen 138 und 140 stellen eine gleitende,
abdichtende Anlage zwischen dem Hydraulikkolben 100 und der
zweiten Bohrung 62 des Hydraulikgehäuses 58 her. Man sieht,
daß der Hydraulikkolben 100 so eine nach oben weisende
Schulter 142 zwischen dem ersten Außendurchmesser 134 und
dem zweiten Außendurchmesser 136 besitzt und die Schulter 142
der Schulter 64 in dem Hydraulikgehäuse 58 gegenüberliegt.
In der in Fig. 2B gezeigten Stellung ist die Schulter 142
in Kontakt mit der Schulter 64.
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Der Hydraulikkolben 100 hat wenigstens ein im wesentlichen
quer verlaufendes Durchgangsloch 144. In der bevorzugten
Ausführung ist die Mittelachse des Durchgangslochs 142 im
wesentlichen in der gleichen Querebene wie die Schulter 140
an dem Hydraulikkolben 100.
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Das untere Ende des Hydraulikkolbens 100 ist an einer
Gewindeverbindung 148 am oberen Ende eines mit Keilen
versehenen Dorns 146 angebracht. Eine Dichtung 150 stellt eine
abdichtende Anlage dazwischen her.
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Der mit Keilen versehene Dorn 146 hat eine durchgehende
Mittelbohrung 152, die im wesentlichen den gleichen
Durchmesser wie die Mittelbohrung 124 des Hydraulikkolbens 100
hat. Man erkennt so, daß sich der Ringraum 126 unterhalb
des Hydraulikkolbens 100 und entlang der gesamten Länge des
mit Keilen versehenen Dorns 146 fortsetzt.
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Der mit Keilen versehene Dorn 146 hat einen Außendurchmesser
154, und Dichtungen 156 stellen eine gleitende, abdichtende
Anlage zwischen dem Außendurchmesser 154 und dem oberen
Ende des mit Keilen versehenen Nippels 68 her. Eine
Vielzahl von Keilen verlaufen vom Außendurchmesser 154 des mit
Keilen versehenen Dorns 146 radial nach außen und befinden
sich im Eingriff mit nach innen verlaufenden Keilen 160 des
mit Keilen versehenen Nippels 68. Man erkennt, daß der
Eingriff der Keile 158 und 160 eine gegenseitige Verdrehung
der Kolbenmittel 56 und der Gehäusemittel 50 verhindert,
aber eine gegenseitige Längsbewegung dieser Teile gestattet.
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Der Außendurchmesser 154 des mit Keilen versehenen Dorns 146
befindet sich radial nach innen in einem Abstand von der
zweiten Bohrung 62 des Hydraulikgehäuses 58. Es wird so eine
im wesentlichen ringförmige hydraulische Kolbenkammer 162
radial zwischen dem Außendurchmesser 154 des mit Keilen
versehenen Dorns 146 und der zweiten Bohrung 62 des
Hydraulikgehäuses 58, sowie in Längsrichtung zwischen der
Bodenfläche 164 des Hydraulikkolbens 100 und einer oberen Fläche
166 des mit Keilen versehenen Nippels 68 bestimmt. Das quer
durch das Hydraulikgehäuse 58 verlaufende Loch 66 stellt
so eine Verbindung zwischen der Kolbenkammer 162 und dem
Bohrlochringraum 44 her.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2C sind darin allgemein durch
das Bezugszeichen 168 bezeichnete Riegelmittel gezeigt.
Die Riegelmittel 168 enthalten einen Dorn 170 für die
Verriegelungsanordnung, der mit dem unteren Ende des mit Keilen
versehenen Dorns 146 an einer Gewindeverbindung 172
angebracht ist.
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Unter Bezugnahme auch auf Fig. 3 enthält der Dorn 170 für
die Verriegelungsanordnung eine Vielzahl von im
Winkelabstand angeordneten, im wesentlichen in Längsrichtung
verlaufenden Schlitzen 174. Ein im wesentlichen ringförmiger
Riegelstützflansch 176 verläuft an dem Dorn 170 für die
Verriegelungsanordnung radial nach außen. Man sieht, daß
sich der Riegelstützflansch 176 in einer Mittelstellung
entlang der Schlitze 174 befindet und die Schlitze 174 durch
den Riegelstützflansch 176 verlaufen. Ein langgestreckter
Riegelfinger 178 mit einem Körperteil 180 ist in jedem
Schlitz 174 angeordnet. In der bevorzugten Ausführung
werden drei Schlitze 174 und drei Riegelfinger 178
verwendet. Die Vorrichtung ist jedoch nicht auf diese
Ausbildung beschränkt.
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Der Körperteil 180 jedes Riegelfingers 178 bestimmt darin
ein Durchgangsloch 182, das zu einem Paar anderer Löcher
184 ausgerichtet ist, die sich durch den Riegelstützflansch
176 des Dorns 170 für die Verriegelungsanordnung erstrecken,
wie am besten in Fig. 4 gezeigt ist. Die Mittelachse jedes
Paares von Löchern 184 schneidet den Flansch 176 nach Art
einer Sehne. Ein Schwenkzapfen 186 ist in jedem
entsprechenden Satz von Löchern 182 und 184 angeordnet, derart, daß
der Riegelfinger 178 schwenkbar in dem Schlitz 174
angebracht ist, wobei der Schwenkzapfen 186 den Schwenkpunkt
bestimmt.
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Das obere Ende jedes Riegelfingers 176 oberhalb des
Schwenkzapfens 186 hat eine abgeschrägte Außenfläche, die sich zur
Spitze hin nach innen verjüngt. In der obersten Stellung
der Kolbenmittel 56 gegenüber den Gehäusemitteln 50, wie
sie in Fig. 2A bis 2D gezeigt ist, liegt die
abgeschrägte Fläche 188 des Riegelfingers 178 einer entsprechend
abgeschrägten Innenfläche 190 am unteren Ende der Keile 196
des mit Keilen versehenen Nippels 68 an, derart, daß das
obere Ende jedes Riegelfingers 178 nach innen verschwenkt
wird. Das untere Ende jedes Riegelfingers 178 unterhalb des
Schwenkzapfens 186 ist entsprechend nach außen verschwenkt.
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Der Riegelfinger 178 enthält auch eine nach außen weisende
Kerbe 192 unterhalb des Schwenkzapfens 186. Vorspannmittel
wie eine Vielzahl von Ringfedern 194 sind um die
Riegelfinger 178 herum und in den Kerben 192 angebracht. Man sieht,
daß die Ringfedern 194 danach streben, das untere Ende der
Riegelfinger 178 radial nach innen vorzuspannen.
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Das untere Ende jedes Riegelfingers 178 hat einen nach innen
verlaufenden Riegelzahn 196 mit einer nach innen weisenden
Einkerbung 198 oberhalb und neben dem Zahn 196. Die untere
Seite jedes Zahns 196 und damit jedes Riegelfingers 178
enthält eine sich verjüngende Fläche 200, die sich innen nach
oben verjüngt.
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Wie in Fig. 2A bis 2C zu sehen ist, ist der erste
Außendurchmesser 118 des inneren Durchflußrohres 88 über die
gesamte Länge der Kolbenmittel 56 im wesentlichen konstant.
Ein zweiter Durchmesser 202 des inneren Durchflußrohres 88
ist größer als der erste Durchmesser 118. Der zweite
Außendurchmesser 202 enthält darin eine Vielzahl von Drehflächen
204, die beim Einbau des unteren Endes 86 des inneren
Durchflußrohres in den Gewindeteil 84 des unteren Adapters 78
der Gehäusemittel 50 verwendet werden.
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Das innere Durchflußrohr 88 hat auch einen dritten
Außendurchmesser 206, der in der in Fig. 2A bis 2D gezeigten
Stellung der Packerumgehung 10 in Längsrichtung zwischen
den Riegelmitteln 168 und den Dornmitteln 54 angeordnet ist.
Der dritte Außendurchmesser 206 ist in Fig. 2C dargestellt
und größer als der zweite Durchmesser 202 des inneren
Durchflußrohres 88. Das innere Durchflußrohr 88 hat auch einen
vierten Außendurchmesser 208, der kleiner als der dritte
Außendurchmesser 206 ist und darunter verläuft. Eine nach
unten weisende Abschrägung 210 an dem inneren
Durchflußrohr 88 verbindet deren dritten Außendurchmesser 206 und
vierten Außendurchmesser 208.
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Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2C und 2D sind die
Dornmittel 54 vorzugsweise gekennzeichnet durch einen
langgestreckten, im wesentlichen ringförmigen Dorn 212, der
ringförmig zwischen dem inneren Durchflußrohr 88 und den
Gehäusemitteln 50 angeordnet ist. In der in Fig. 2C und 2D
dargestellten Stellung befindet sich der Dorn 212 in einer
untersten Stellung, in der sein unteres Ende 214 einer nach
oben weisenden Schulter 216 im unteren Adapter 78 der
Gehäusemittel 50 anliegt. Man erkennt so, daß in der obersten
Stellung der Kolbenmittel 56, die in Fig. 2A bis 2D
dargestellt ist, der Dorn 212 im Abstand unterhalb der
Riegelfinger 178 angeordnet ist.
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Das obere Ende des Dorns 212 enthält einen Halsabschnitt
218 von relativ kleinem Durchmesser mit einem radial nach
außen verlaufenden Flansch 220 an seinem oberen Ende. Der
Flansch 220 ist so ausgebildet, daß er mit den Zähnen 196
und den Kerben an den Riegelfingern 178 in Eingriff kommen
kann, wie weiter unten beschrieben wird.
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Unterhalb des Halsteils 218 hat der Dorn 212 einen ersten
Außendurchmesser 222, der in enger Abstandsbeziehung zu
einer Innenbohrung 224 des Umgehungsgehäuses 72 steht.
Dichtungen 226 stellen eine gleitende, abdichtende Anlage
zwischen dem Dorn 212 und dem Umgehungsgehäuse 72 sicher.
Das Umgehungsgehäuse 72 enthält ein durchgehendes, quer
verlaufendes Loch 228, das sich ständig unterhalb der
Dichtungen 226 befindet, und zwar unabhängig von der
Stellung des Dorns 212 innerhalb der Gehäusemittel 50.
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Der Dorn 212 hat einen zweiten Außendurchmesser 230, der
kleiner als der erste Außendurchmesser 222 ist, derart, daß
eine nach unten weisende Schulter 231 gebildet wird. Der
zweite Außendurchmesser 230 ist in enger Abstandsbeziehung
zu einer ersten Bohrung 232 im unteren Adapter 78. Obere
Dichtungen 234 befinden sich am oberen Ende des unteren
Adapters 78 und stellen eine abdichtende Anlage zwischen dem
unteren Adapter und dem zweiten Außendurchmesser 230 des
Dorns 212 her. Man sieht, daß die Dichtungen 234 fest
unterhalb des quer verlaufenden Loches 228 im Umgehungsgehäuse 72
angeordnet sind.
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Ein Satz von Zwischendichtungen 236 befindet sich im
Abstand unterhalb der oberen Dichtungen 234 und dichtet
ebenfalls am zweiten Außendurchmesser 230 des Dorns 212 ab. Eine
Ringnut 238 verläuft nach außen von der ersten Bohrung 232
des unteren Adapters 78. Die Ausnehmung 238 befindet sich
in Längsrichtung unterhalb der Zwischendichtungen 236. Ein
quer verlaufendes Loch 240 stellt eine Verbindung zwischen
der Ausnehmung 238 und dem Bohrlochringraum 44 her. Ein
Satz unterer Dichtungen 242 ist unterhalb der Ausnehmung
238 angeordnet und stellt ebenfalls eine abdichtende Anlage
zwischen dem unteren Adapter 78 und dem zweiten
Außendurchmesser 230 des Dorns 212 her.
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Der Dorn 212 hat erste und zweite Rückschlagventilöffnungen
244 und 246, die im Winkel darin angeordnet sind. Die ersten
und zweiten Rückschlagventilöffnungen 244 und 246 sind
vorzugsweise in einem Winkel von ungefähr 180º gegeneinander
um eine Längsmittelachse der Packerumgehung 10 versetzt.
Ein erstes Kugelrückschlagventil 248 ist in der ersten
Rückschlagventilöffnung 244 angeordnet, und ein erster
Ventilhalter 250 ist in die erste Rückschlagventilöffnung
eingeschraubt, um das erste Kugelrückschlagventil am Ort
zu halten und als Sitz dafür zu dienen. Eine erste
Rückschlagventilfeder 252 spannt das erste
Kugelrückschlagventil 248 in abdichtende Anlage gegen den ersten
Ventilhalter 250 vor. In ähnlicher Weise wird ein zweites
Kugelrückschlagventil 254 am Ort gehalten und normalerweise gegen
einen zweiten Ventilhalter 256 gesetzt, der in einen
zweiten Rückschlagventilteil 246 eingeschraubt ist, und eine
zweite Rückschlagventilfeder 258 spannt das zweite
Kugelrückschlagventil 254 in abdichtende Anlage an den zweiten
Ventilhalter 256 vor.
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Von der ersten Rückschlagventilöffnung 244 erstreckt sich
unterhalb des ersten Kugelrückschlagventils 248 eine im
wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Öffnung 260 mit
einer Queröffnung 262 nach unten, die deren unteres Ende
schneidet. Man sieht, daß sich in der in Fig. 2C und 2D
gezeigten Stellung des Dorns 212 die Queröffnung 262 zu
der ersten Bohrung 232 des unteren Adapters 78 der
Gehäusemittel 50 in einer Längsstellung zwischen den oberen
Dichtungen 234 und den Zwischendichtungen 236 öffnet.
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Von der zweiten Rückschlagventilöffnung 246 erstreckt sich
unterhalb des zweiten Kugelrückschlagventils 254 eine unter
einem Winkel angeordnete Öffnung 264 nach unten. Man sieht,
daß sich die Öffnung 264 auf der radialen Innenseite des
Dorns 212 zu dem inneren Durchflußrohr 88 hin öffnet.
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Der Dorn 212 hat eine erste Bohrung 266, eine zweite Bohrung
268, die sich in radialem Abstand nach innen von der ersten
Bohrung 266 befindet, und eine dritte Bohrung 270, die
größer als die zweite Bohrung 268 ist. Ein Dichtungsmittel
wie ein Satz von inneren Dichtungen 272 ist an der zweiten
Bohrung 268 des Dorns 212 angeordnet. In der in Fig. 2C
und 2D gezeigten Stellung erkennt man, daß die Dichtungen
272 in einem Abstand radial nach außen von dem vierten
Außendurchmesser 208 des inneren Durchflußrohres 88
angeordnet sind, so daß keine abdichtende Anlage zwischen dem
inneren Durchflußrohr und dem Dorn 212 besteht. Man sieht
auch, daß die inneren Dichtungen 272 oberhalb der
Schnittstelle zwischen der im Winkel angeordneten Öffnung 264 und
der zweiten Bohrung 268 des Dorns 212 angeordnet sind.
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Ein im wesentlichen quer verlaufendes Loch 274 erstreckt
sich durch den Dorn 212 von dessen dritter Bohrung 270. In
der in Fig. 2C und 2D gezeigten Stellung befindet sich
das Loch 274 unterhalb der unteren Dichtungen 242 im
unteren Adapter 78 der Gehäusemittel 50.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2D und 5 wird das untere Ende
des inneren Durchflußrohres 88 gezeigt. Das innere
Durchflußrohr 88 enthält einen fünften Außendurchmesser 276, der
allgemein neben der Ringnut 278 in dem unteren Adapter 78
angeordnet und dieser zugekehrt ist. Eine Ausnehmung oder
Kerbe 280 ist in dem fünften Außendurchmesser 276 des inneren
Durchflußrohres 88 gebildet, und man sieht, daß dies eine
Fluidverbindung zwischen der Ringnut 278 und dem
ringförmigen Durchflußkanal 90 entlang einer zweiten Bohrung
282 des unteren Adapters 78 sicherstellt. Ein weiterer
Durchflußkanal 284, der in dem fünften Außendurchmesser 276
und dem Gewindeteil 86 des inneren Durchflußrohres 88
ausgebildet ist, sichert die Fluidverbindung zwischen der
ringförmigen Ausnehmung 278 und den Bauteilen der
Prüfvorrichtung 12, die uncerhalb der Packerumgehung 10
angeordnet sind, einschließlich des oberen Packers 34 und des
unteren Packers 36. Wie noch im einzelnen erläutert werden
wird, wird so die Verbindung zu den Packern hergestellt,
um diese aufzublasen und aus diesen Druck abzulassen.
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Das innere Durchflußrohr 88 enthält ferner eine zweite
Bohrung 285 an ihrem unteren Ende. Die zweite Bohrung 285
ist zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Dorns einer in der
Technik bekannten Art eingerichtet, der in dem Teil der
Prüfvorrichtung 12 enthalten ist, der sich unterhalb der
Packerumgehung 10 befindet.
Arbeitsweise der Erfindung
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Wenn die Prüfvorrichtung 12 an dem Werkzeugstrang 18 in
das Bohrloch 14 herabgelassen wird, befindet sich die
Packerumgehung 10 vorzugsweise in der Stellung, die in Fig.
2A bis 2D gezeigt ist. Das heißt, die Kolbenmittel 56 sind
in ihrer obersten Stellung gegenüber den Gehäusemitteln 50,
und die Dornmittel 54 sind in der untersten Stellung
gegenüber den Gehäusemitteln 50. Wenn sich die Prüfvorrichtung 12
in der in Fig. 1A und 1B gezeigten Stellung befindet und
der obere Packer 34 und der untere Packer 36 richtig in
Bezug auf die Bohrlochformation 16 angeordnet sind, wird die
Pumpe 26 in Betrieb genommen, um die Packer aufzublasen.
Fluid aus dem Bohrlochringraum 44 wird durch einen
ringförmigen Durchflußkanal in der Prüfvorrichtung 12 nach unten
gepumpt. Ein Teil dieses ringförmigen Durchgangskanals
verläuft durch die Packerumgehung 10 und enthält den Ringraum
122, das Loch 128, den Ringraum 126, den Oberteil 286 des
dem mit Keilen versehenen Dorn 146 natürlich gegenüber
den Keilen 160 in dem mit Keilen versehenen Nippel 68 nach
unten.
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Sobald die Riegelfinger 178 unter die abgeschrägte Fläche
190 in dem mit Keilen versehenen Nippel 68 bewegt sind,
bewirken die Ringfedern 194, daß die unteren Enden der
Riegelfinger 178 nach innen geschwenkt werden. Übermäßige
Verschwenkung wird durch den Kontakt der Innenfläche 292
der Riegelfinger 178 mit einer Außenfläche 294 des Dorns
170 der Verriegelungsanordnung verhindert, wie am besten
in Fig. 6C gezeigt ist.
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Wenn die Kolbenmittel 56 und die Riegelmittel 168 in die
unterste, in Fig. 6C und 6D gezeigte Stellung verstellt
sind, liegt die abgeschrägte Fläche 200 am unteren Ende
jedes Riegelfingers 178 dem Flansch 220 am oberen Ende des
Dorns 212 an, so daß die unteren Enden der Riegelfinger
wieder nach außen geschwenkt werden, bis alle Zähne 196
den Flansch 220 nach unten passiert haben. An diesem Punkt
werden die Ringfedern 194 die unteren Ende der Riegelfinger
178 nach innen schnappen, so daß die Riegelfinger mit ihren
Zähnen 196 in eine Riegelstellung unterhalb des Flansches
220 an dem Dorn 212 eingebracht sind und der Flansch 220
in die Kerbe 198 an jedem Riegelfinger 178 verläuft.
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Die Abwärtsbewegung der Kolbenmittel 56 gegenüber den
Gehäusemitteln 50 und damit die Abwärtsbewegung der
Riegelmittel 168 gegenüber den Dornmitteln 54 wird durch die
Anlage eines unteren Endes 296 des oberen Adapters 92 am
oberen Ende 298 des Hydraulikgehäuses 58 begrenzt. Dies
ist am besten in Fig. 6A zu sehen.
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Weiterhin wird in der Kolbenkammer 162 enthaltenes Fluid
während der Abwärtsbewegung der Kolbenmittel 56 gegenüber
den Gehäusemitteln 50 durch das Loch 66 in dem
Hydraulikgehäuse 58 in den Bohrlochringraum 44 verdrängt. Mit
anderen Worten, das Volumen der Kolbenkammer 162 wird
verringert. Gleichzeitig wird ringförmig zwischen dem
Hydraulikkolben 100 und dem Hydraulikgehäuse 58 und in
Längsrichtung zwischen der Schulter 64 am Hydraulikgehäuse und
der Schulter 142 an dem Hydraulikkolben eine obere
Kolbenkammer 300 ausgebildet. Das Volumen der oberen Kolbenkammer
300 nimmt zu in dem Maße, wie die Kolbenmittel 56 nach unten
verstellt werden. Fluid kann durch das Loch 144 im
Hydraulikkolben 100 in die obere Kolbenkammer 300 eintreten.
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Nachdem die Riegelmittel 168 in Riegeleingriff mit den
Dornmitteln 54 gebracht sind, können die Dornmittel dadurch in
eine offene Umgehungsstellung angehoben werden, daß der
Werkzeugstrang 18 und damit die Kolbenmittel 56 und die
damit verriegelten Dornmittel 54 gegenüber den
Gehäusemitteln 50 angehoben werden. Wenn die Kolbenmittel 56 in
ihre oberste Stellung zurückgekehrt sind, in welcher die
Schulter 142 am Hydraulikkolben 100 wieder die Schulter 64
am Hydraulikgehäuse 58 berührt, sind die Dornmittel 54 in
ihre oberste Stellung angehoben, wie am besten in Fig.
7A bis 7D gezeigt ist.
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Die Fachleute in dieser Technik werden erkennen, daß die
nach unten weisende Schulter 231 an dem Dorn 212 eine
ringförmige Differenzfläche bestimmt, wobei oberhalb dieser
Pumpdruck und unterhalb dieser Bohrlochringraumdruck herrscht.
Die Schulter 231 ist vorzugsweise so bemessen, daß vor der
Aufwärtsbewegung des Dorns 212 ein Aufwärtszug von ungefähr
10 000 Pfund (44 000 N) an dem Werkzeugstrang 18
erforderlich ist, um den Dorn zu bewegen. Eine Aufwärtsbewegung des
Werkzeugstrangs 12 ist während eines Prüfvorgangs
erforderlich, um das Prüfventil 22 zu betätigen, und es ist daher
offensichtlich unerwünscht, die Packer 34 und 36 vorzeitig
von Druck zu entlasten. Daher stellt das Erfordernis eines
Zuges von 10 000 Pfund (44 000 N) ein Mittel zur Verhinderung
ringförmigen Durchflußkanals 90
oberhalb des Dorns 212,
den Ringraum 288 zwischen dem Dorn 212 und dem inneren
Durchflußrohr 88, den Unterteil 290 des ringförmigen
Durchflußkanals 90 unterhalb des Dorns 212, die Kerbe 280,
die Ausnehmung 278 und den Durchflußkanal 284.
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Wenn das Fluid von der Pumpe 26 zu den Packern 34 und 36
durch die Packerumgehung 10 gepumpt wird, sind die ersten
und zweiten Kugelrückschlagventile 248 und 254 in ihrer
geschlossenen Stellung. Man sieht, daß das quer verlaufende
Loch 228 durch das Umgehungsgehäuse 72 der Gehäusemittel 50
durch die Dichtungen 226 an dem Dorn 212 und die oberen
Dichtungen 234 an dem unteren Adapter 78 abgedichtet wird.
Auf diese Weise wird eine Fluidverbindung zwischen dem
ringförmigen Durchflußkanal 90 in der Packerumgehung 10 und dem
Bohrlochringraum 44 durch das Loch 228 verhindert.
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In ähnlicher Weise wird das quer verlaufende Loch 240 im
unteren Adapter 78 der Gehäusemittel 50 durch die
Zwischendichtungen 236 und die unteren Dichtungen 242 am unteren
Adapter 78 abgedichtet, was wiederum eine Fluidverbindung
zwischen dem ringförmigen Durchflußkanal 90 und dem
Bohrlochringraum 44 durch das Loch 240 verhindert.
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Nachdem der obere Packer 34 und der untere Packer 36
aufgeblasen sind, kann eine Prüfung der Bohrlochformation 16
in einer in der Technik bekannten Weise durchgeführt werden.
Nach der Prüfung ist es notwendig, Druck aus den Packern 34
und 36 abzulassen, so daß die Prüfvorrichtung 12 aus dem
Bohrloch 14 entfernt oder in eine andere Stellung in dem
Bohrloch gebracht werden kann, um eine andere
Bohrlochformation zu prüfen. Um dies zu bewerkstelligen, wird auf
den Prüfstrang 18 ein Gewicht aufgebracht, derart, daß die
Kolbenmittel 56 gegenüber den Gehäusemitteln 50 nach unten
in die in Fig. 6A bis 6D gezeigte Stellung verstellt
werden. Während dies geschieht, gleiten die Keile 158 an
übermäßigen Zuges dar, so daß die Packerumgehung 10 während
einer normalen Prüfung nicht unbeabsichtigt geöffnet werden
kann.
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Wenn die Kolbenmittel 56 und die damit verriegelten
Dornmittel 54 nach oben verstellt werden, liegen die
Dichtungen 272 am Dorn 212 dem dritten Außendurchmesser 206
des inneren Durchflußrohres 88 abdichtend an. Dies
bewirkt, daß sich das zweite Kugelrückschlagventil 254
öffnet, um gleichen Druck im Oberteil 286 und im
Unterteil 290 des ringförmigen Durchflußkanals 90
aufrechtzuerhalten.
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Wenn die quer verlaufende Öffnung 262 im Dorn 212
oberhalb der oberen Dichtungen 234 am unteren Adapter 78 der
Gehäusemittel 50 bewegt wird, öffnet sich das erste
Kugelrückschlagventil 248. Wenn dies eintritt, fällt der Druck
im ringförmigen Durchflußkanal 90 rasch auf den
Bohrlochringraumdruck, und die zum Anheben des Dorns 212
erforderliche Kraft fällt entsprechend ab, da der Druck an
der Ringfläche der Schulter 231 im wesentlichen
ausgegleichen wird.
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Die fortgesetzte Aufwärtsverstellung der Kolbenmittel 56
und des Dorns 212 endet, wenn die Schulter 142 am
Hydraulikkolben 100 der Schulter 64 im Hydraulikgehäuse 58 anliegt.
An diesem Punkt finden sich die Kolbenmittel 56 und
Dornmittel 54 in der in Fig. 7A bis 7D gezeigten Stellung.
Die abgeschrägte Fläche 188 an den Riegelfingern 178 ist
wieder in Kontakt mit der abgeschrägten Fläche 190 am
unteren Ende des mit Keilen versehenen Nippels 68, die als
Freigabemittel wirkt, so daß das untere Ende der
Riegelfinger 178 wieder radial in der Weise nach außen
geschwenkt wird, daß die Zähne 196 sich vom Flansch 220 am
Dorn 212 lösen.
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In der angehobenen Stellung des Dorns 212 ist, wie man
sieht, der ringförmige Hohlraum 231 zwischen dem zweiten
Außendurchmesser 230 des Dorns 212 und der Innenbohrung
5224 des Umgehungsgehäuses 72 vergrößert. Die quer
verlaufende Öffnung 262 am unteren Ende der
längsverlaufenden Öffnung 260 ist über die oberen Dichtungen 234
angehoben und in Verbindung mit dem ringförmigen Hohlraum 231
und dem Loch 228 im Umgehungsgehäuse 72 und damit auch
in Verbindung mit dem Bohrlochringraum 44 gebracht.
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Das erste Rückschlagventil 252 bleibt offen und der
Pumpdruck oberhalb des Dorns 212 wird durch die Packerumgehung
10 an dem ersten Kugelrückschlagventil 248 und durch die
längsverlaufende Öffnung 260, die quer verlaufende Öffnung
262, den ringförmigen Hohlraum 231 und das Loch 228 zum
Bohrlochringraum 44 umgeleitet.
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Gleichzeitig ist das quer verlaufende Loch 274 im Dorn 212
in eine Stellung zwischen den Zwischendichtungen 236 und
den unteren Dichtungen 242 im unteren Adapter 78 der
Gehäusemittel 50 angehoben. In dieser Stellung wird so
das quer verlaufende Loch 274 in Verbindung mit der
Ausnehmung 238 und dem Loch 240 im unteren Adapter 78 und
damit in Verbindung mit dem Bohrlochringraum 44 gebracht.
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Wegen der abdichtenden Anlage der inneren Dichtungen 272
am dritten Außendurchmesser 206 des inneren Durchflußrohres
88 ist der Unterteil 290 des ringförmigen Durchflußkanals
90 unterhalb der inneren Dichtungen 272 abdichtend vom
Oberteil 286 des ringförmigen Durchflußkanals 90 oberhalb des
Dorns 212 getrennt. Mit anderen Worten, der Ringraum 288
ist abgesperrt.
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Der Druck in den Packern 34 und 36 wird nach oben abgelassen,
und zwar durch den Teil der Prüfvorrichtung 12, der sich
unterhalb der Packerumgehung 10 befindet, und durch den
Druckflußkanal 284, die Ausnehmung 278, die Kerbe 280 zum
Unterteil 290 des ringförmigen Durchflußkanals 90
unterhalb der inneren Dichtungen 272. Auf diese Weise befinden
sich die Aufblaskammern der Packer 34 und 36 in Verbindung
mit dem Loch 274 im Dorn 212, der Ausnehmung 238 und dem
Loch 240 im unteren Adapter 78 und stehen daher in einer
druckablassenden Umgehungsverbindung mit dem
Bohrlochringraum 44.
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Nach Druckentlastung der Packer 34 und 36 durch die Umgehung
durch die Packerumgehung 10, wie vorstehend beschrieben, kann
die Prüfvorrichtung 12 innerhalb des Bohrlochs 14 bewegt
werden. Falls es gewünscht ist, die Bohrlochformation 16
erneut zu prüfen oder die Prüfvorrichtung 12 zur Prüfung einer
anderen Bohrlochformation zu verstellen, wird die
Packerumgehung 10 automatisch in die in Fig. 2A bis 2D gezeigte
Stellung zurückgestellt, wenn durch die Pumpe 26 Pumpdruck
angelegt wird. Wenn der Fluiddruck im Oberteil 286 des
ringförmigen Durchflußkanals 90 oberhalb des Dorns 212 zunimmt,
bewirkt der auf das obere Ende des Dorns 212 einwirkende
Pumpdruck, daß sich der Dorn in seine unterste Stellung nach
unten bewegt. Die erste Rückschlagventilfeder 252 und die
zweite Rückschlagventilfeder 258 sind so bemessen, daß das
erste Kugelrückschlagventil 248 bzw. das zweite
Kugelrückschlagventil 254 nicht geöffnet werden, bevor der Dorn 212
seine unterste, geschlossene Stellung wieder erreicht hat.
Wenn sich der Dorn 212 wieder in der untersten Stellung
befindet, kann der gesamte Zyklus wiederholt werden.
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Man sieht somit, daß die Packerumgehung nach der vorliegenden
Erfindung gut dazu eingerichtet ist, die erwähnten wie auch
die darin eingeschlossenen Zwecke und Vorteile zu
verwirklichen. Während zum Zweck dieser Offenbarung eine derzeit
bevorzugte Ausführung der Erfindung beschrieben worden
ist, können von den Fachleuten zahlreiche Änderungen in
der Anordnung und Konstruktion von Teilen vorgenommen
werden, ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie in
den nachfolgenden Ansprüchen beansprucht ist.