DE500065C

DE500065C - Method of making a flushing head at the end of a drill pipe

Info

Publication number: DE500065C
Application number: DEB143013D
Authority: DE
Original assignee: Baker Oil Tools Inc
Current assignee: Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Priority date: 1929-04-16
Filing date: 1929-04-16
Publication date: 1930-06-18

Description

B 143013B 143013

Die Erfindung bezieht sich auf Bohrwerkzeuge, wie sie bei Erdbohrungen benutzt wer-' den, und zwar handelt es sich insbesondere um ein neues Verfahren und um eine Vorrichtung zur Herstellung von. Spül- und Zementierköpfen, welche an dem unteren Ende eines Bohrrohres angeordnet werden. Es ist schon vorgeschlagen worden, die Spül- und Zementierköpfe hauptsächlich aus nichtmetallischem Material herzustellen und sie zum Führen einer Verrohrung zu benutzen, welche in das Bohrloch hineingelenkt wird.- Diese Spülköpfe kann man auch als Zementiertvorrichtungen benutzen, indem man durch dieselben Zement in das Bohrloch hineinspritzt, wobei jedoch dafür gesorgt ist, daß kein Zement von dam Bohrloch in die Verrohrung zurückgelangen kann.The invention relates to drilling tools such as those used in earth drilling ' den, in particular a new method and a device for production of. Flushing and cementing heads attached to the lower end of a Drill pipe are arranged. It has already been suggested that the flushing and cementing heads mainly of non-metallic material and to use them for routing piping that goes into the Borehole is guided into it.- These flushing heads can also be used as cementing devices by injecting cement into the borehole through the same, whereby however, care is taken to prevent cement from returning into the casing from the wellbore can.

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichenThe invention relates essentially to

ao auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung, welche dazu dienen, die Köpfe der genannten Art herzustellen. Bei der Ausübung des- Verfahrens' wird ein Bohrrohr oder ein ähnliches Glied und eine Form benutzt, welche miteinander in Verbindung gebracht werden. Die Form ist mit einer Aushöhlung versehen, in welche das Ende des Bohrrohres eingesetzt wird. In der Mitte der Form sind mehrere Ansätze angeordnet, welche dazu dienen, einen hohlen Kern zu unterstützen. Dieser Kern ist mit Teilen versehen, welche mit den herzustellenden Spülköpfen vereinigt werden, und zwar in der richtigen gewünschten Stellung mit Bezug aufeinander und mit Bezug auf den Spülkopf. Nachdem die Form, das Bohrrohr und der Kern in die richtige Stellung miteinander gebracht worden sind, wird der Raum, welcher den Kern umgibt, mit zementierendem Material ausgefüllt, und zwar kann dieses Material entweder in flüssiger oder in plastischer Form sein. Nachdem die Masse erstarrt ist, wird die Form und der Kern entfernt und die erzeugte Vorrichtung ist fertig zum Gebrauch.ao on a method and a device, which are used to manufacture the heads of the type mentioned. When exercising the procedure For example, a drill pipe or similar member and a mold are used which are connected to each other be associated. The mold has a cavity into which the end of the drill pipe is inserted will. In the middle of the mold there are several approaches that serve to to support a hollow core. This core is provided with parts, which with the to be produced flushing heads are combined, in the correct desired Position with respect to each other and with respect to the flushing head. After the shape, the drill pipe and the core have been brought into the correct position with one another, the space surrounding the core is filled with cementitious material, and although this material can be either in liquid or in plastic form. After the mass has solidified, the shape becomes and the core removed and the device created is ready for use.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar istAn embodiment of the invention is shown in the drawing, namely is

Abb. ι ein .senkrechter Schnitt durch eine Form, ein Bohrrohr und einen Kern, welche sich in der richtigen Stellung zueinander befinden, so 'daß mit dem Einfüllen des plastisehen Materials begonnen werden kann.Fig. Ι a vertical section through a Form, a drill pipe and a core, which are in the correct position to each other, so 'that with the filling of the plastis see Materials can be started.

Abb. 2 zeigt schaubildlich den im Innern des Bohrrohres angeordneten Kern, undFig. 2 shows a diagrammatic view of the core arranged inside the drill pipe, and

Abb. 3 ist -ein senkrechter Mittelschnitt wie Abb. i, jedoch nach Einfüllung das plastischen Materials.Fig. 3 is a vertical middle section like Fig. I, but the plastic one after filling Materials.

In der Zeichnung ist der allgemein mit Bohrschuh bezeichnete Teil mit 10 bezeichnet. Dieser Bohrschuh besteht aus einem röhrenförmigen Glied, welches gewöhnlich aus Stahl hergestellt ist, und an einer Stelle mit Innengewinde 11 versehen ist, womit der Bohrschuh an dem unteren Ende einer Verrohrung befestigt wird. Unmittelbar unter-In the drawing, the part generally designated with the drill shoe is designated by 10. This drill shoe consists of a tubular member, usually made of steel, and in one place with it Internal thread 11 is provided, with which the drill shoe at the lower end of a casing is attached. Immediately below

halb dieses Innengewindes ii istdielnnemwandung des Schuhes mit einer Anzahl Umfangsnuten 12 versehen, welche, wie später ersichtlich wird, als Riegelvorrichtung dienen. In der Abb. 3 ist das untere Ende des Bohrschuhes 10 mit einem Betonpfropfen 14 versehen, welcher in das untere Ende des Bohrschiuhes hineingegosisen ist. Das untere Ende dieses Pfropfens 14 ist kugelförmig und hat xo einen Durchmesser, welcher mit dem Außendurchmesser des Rohres 10 übereinstimmt. Dieser Pfropfen hat im Innern eine Ventilkammer 15, in welcher eine Ventilkugel 16 liegt. Das obere Ende der Kammer wird durch eine ebene Ventilplatte 17 begrenzt, in welcher sich eine Mittelöffmung 18 befindet. Diese Öffnung 18 ist von einem Ventilsitz 19 umgeben. Der Flächeninhalt der Platte 17 ist größer als der Querschnitt der Ventilkammer 15, so daß die Ränder der Platte 17 in dem Material des Pfropfens eingebettet sind. Ein Kanal 19° erstreckt sich von der Veintülkammer 15 nach aufwärts und befindet sich in Eindeckung imit der Ventilöffniung 18 in der Mitte der Platte 17, so daß man Zement oder eine andere Flüssigkeit durch die Verrohrung nach abwärts pumpen kann. Diese nach abwärts gepumpte Flüssigkeit tritt durch den Kanal 19 in die Ventilkammer ein. Das untere Ende des Pfropfens ist mit Kanälen 20 versehen, welche durch das untere Ende des Pfropfens hindurchgehen und mit der Ventilkammer 15 in Verbindung stehen. EinePliatte 21 aus nichtmetallischem zerbrechbaren Material ist parallel zur Ventilplatte 17 an dem Boden der Kammer 15 angeordnet, und ist mit Öffnungen versehen, welche mit den Kanälen 20 in Verbindung stehen. Die Platte 21 ist ebenfalls größer als der Querschnitt der Ventilkainmer 15, so daß ihre Ränder ebenfalls in dem Material des Pfropfens eingebettet sind. Das Ventil 16 kann mit dem Ventilsitz 19 in Eingriff geraten, um den Durchgang der Flüssigkeit durch den Pfropfen abzusperren. Dieses Ventil öffnet sich jedoch unter gewissen Verhältnissen, so daß die Flüssigkeit ungehindert durch den Pfropfen hindurchströmen kann.half of this internal thread ii is the inner wall of the shoe is provided with a number of circumferential grooves 12, which, as will be seen later will serve as a locking device. In Fig. 3 is the lower end of the drill shoe 10 provided with a concrete plug 14, which is poured into the lower end of the drill shoe. The lower end this plug 14 is spherical and has a diameter xo which corresponds to the outside diameter of the tube 10 matches. This plug has a valve chamber inside 15, in which a valve ball 16 is located. The top of the chamber is through delimits a flat valve plate 17 in which there is a central opening 18. This opening 18 is surrounded by a valve seat 19. The surface area of the plate 17 is larger than the cross section of the valve chamber 15, so that the edges of the plate 17 are embedded in the material of the plug. A Canal 19 ° extends from the vein chamber 15 upwards and is in overlap with the valve opening 18 in the Center of the plate 17 so that you can cement or another fluid can pump down the tubing. This downwards pumped liquid enters the valve chamber through channel 19. The lower The end of the plug is provided with channels 20 which pass through the lower end of the Go through plug and with the valve chamber 15 are in communication. A plate 21 of non-metallic frangible material is parallel to the valve plate 17 on the Bottom of the chamber 15 is arranged, and is provided with openings, which with the channels 20 related. The plate 21 is also larger than the cross section of the valve chamber 15, so that their edges are also embedded in the material of the plug. The valve 16 can come into engagement with the valve seat 19 to reduce the passage of the Shut off liquid through the plug. However, this valve opens under certain conditions Conditions so that the liquid can flow unhindered through the plug can.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und auf die Vorrichtung zur Herstellung dieses Pfropfens. Die Form besteht aus einem Formteil 22, welcher mit einer halbkugelförmigen Aushöhlung 23 versehen ist. Der Durchmesser dieser Aushöhlung ist so groß, daß das untere Ende des Bohrschuhes 10 genau in die Aushöhlung hineinpaßt, und zwar derart, daß das untere Ende des "Rohres 10 ein kleines Stück in die Aushöhlung hineinragen kann, wie die Abbildungen zeigen.The invention relates in particular to a method and to the device for the production of this plug. The mold consists of a molded part 22, which with a hemispherical cavity 23 is provided. The diameter of this cavity is so large that the lower end of the drill shoe 10 exactly into the cavity fits into it, in such a way that the lower end of the "tube 10 a little bit into the Hollow can protrude, as the pictures show.

Von der konkaven Fläche der Aushöhlung 23 ragen eine Anzahl zylindrischer Ansätze 24 senkrecht nach aufwärts. Diese Ansätze 24 liegen alle in einem gleich großen Abstand von der Mitte der Aushöhlung 23, so daß, wenn das Rohr senkrecht in die Form eingesetzt wird, dann die Ansätze 24 alle in einem gleichen Abstand von der senkrechten Achse entfernt liegen.A number of cylindrical lugs 24 protrude from the concave surface of the cavity 23 vertically upwards. These approaches 24 are all at the same distance from the center of the cavity 23 so that when the tube is inserted perpendicularly into the mold then the lugs 24 are all equidistant from the vertical axis.

Um die Ventilfcammer 15, den Kanal 19'' und die Kanäle 20 zu erzeugen, ist ein hohler Kern 25 angeordnet. Dieser Kern ist aus Pappe hergestellt und verfügt über einen mittleren Teil 26, welcher zur Herstellung der Ventilkammer 15 dient. Von diesem m'ittleren Teil 26 ragt ein röhrenförmiger Teil 27 nach .aufwärts, welcher mit dem mittleren Teil verbunden ist und genau in Achsrichtung desselben liegt. Von dem Boden des mittleren Teiles 26 ragen vier Röhren 28 nach abwärts. Diese Röhren sind genau so zueinander angeordnet wie die Ansätze 24. Die Durchmesser der Ansätze 24 sind genau so groß wie die Innendurchmesser der Röhren 28, so daß die letzteren auf diese Ansätze 24 aufgesteckt werden können. Die Ansätze 24 dienen also dazu, um den hohlen Kern zu unterstützen. Around the valve chamber 15, the channel 19 '' and to create the channels 20, a hollow core 25 is arranged. This core is off Made of cardboard and has a central part 26, which is used to produce the Valve chamber 15 is used. A tubular part 27 protrudes from this central part 26 after .aufwärts, which is connected to the middle part and exactly in the axial direction same lies. Four tubes 28 protrude from the bottom of the central part 26 down. These tubes are arranged in exactly the same way as the lugs 24. The The diameter of the lugs 24 are exactly as large as the inner diameter of the tubes 28, so that the latter can be attached to these approaches 24. Approaches 24 so serve to support the hollow core.

Bei der Herstellung des Kernes wird die Ventilkugel 16 im Innern des mittleren Teiles 26 angeordnet. 'Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Mittelöffnung der Platte 17 genau so groß ist wie der Außendurchmesser des Rohres 27, iso daß man die Platte 17 auf dieses Rohr 27 aufschieben kann. In ähnlicher Weise sind die Öffnungen in der Platte 21 genau so groß wie der Außendurchmesser der Röhren 28, so daß. die Platte ebenfalls auf diese Röhren aufgeschoben werden kann. Hierdurch können die Platten 17 und 21 genau in der gewünschten Stellung zueinander und mit Bezug auf das Rohr 10 angeordnet werden. Nachdem der Kern fertiggestellt ist, wird er mit 'einer Schicht Paraffin überzogen, und die Röhren 28 werden auf die Ansätze 24 aufgesetzt, so daß der Kern genau in der Mitte des Rohres 10 zu liegen kommt. Das Innere des hohlen Kernes wird dann mit Sand ausgefüllt, so daß er nicht zusammenfallen kann. Hierauf wird der obere Teil des Rohres 27 n₀ durch eine Kappe abgedeckt, und dann wird der Raum zwischen demRohrio und demKern mit zementierendem Material ausgefüllt, und zwar kann das.Material in flüssiger als auch in plastischer Form sein. Die Oberfläche des eingefüllten Materials liegt genau in der Ebene mit dem oberen Ende des Rohres 27. Nachdem der Zement sich gesetzt und erhärtet hat, wird die Form von dem Ende des Rohries 10 entfernt, und der Sand sowie der Papierkern wird herausgewaschen, so daß^; ein dauerhafter Pfropfen sich in dem Rohr 10 be-During the manufacture of the core, the valve ball 16 is arranged in the interior of the central part 26. It can be seen from the drawing that the central opening of the plate 17 is exactly as large as the outer diameter of the tube 27, so that the plate 17 can be pushed onto this tube 27. Similarly, the openings in the plate 21 are exactly as large as the outer diameter of the tubes 28, so that. the plate can also be pushed onto these tubes. As a result, the plates 17 and 21 can be arranged exactly in the desired position with respect to one another and with respect to the tube 10. After the core is completed, it is coated with a layer of paraffin, and the tubes 28 are placed on the extensions 24 so that the core comes to lie exactly in the middle of the tube 10. The interior of the hollow core is then filled with sand so that it cannot collapse. The upper part of the tube _{27n 0} is then covered by a cap, and then the space between the tube and the core is filled with cementing material, and the material can be in liquid as well as in plastic form. The surface of the filled material lies exactly in the plane with the upper end of the pipe 27. After the cement has set and hardened, the mold is removed from the end of the pipe 10, and the sand and the paper core is washed out, so that ^; a permanent plug is in the pipe 10

findet, in dessen Innern sich eine Ventilkammer 15 mit dem Kugelventil 16 befindet.finds, in the interior of which there is a valve chamber 15 with the ball valve 16.

Nachdem das eingefüllte Material sich erhärtet hat, befinden sich die Platten 17 und 21 ganz fest in ihren ursprünglich eingebrachten Stellungen, so daß das Kugelventil stets richtig arbeiten kann.After the filled material has hardened, the plates 17 and 21 are located very firmly in their original positions, so that the ball valve is always correct can work.

Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens wird der Kern in die Form 22 eingesetzt. Der hohle Kern ist mit den beiden Platten 17 und 21 versehen, und die Röhren 28 des Kernes sind auf die Ansätze 24 der Form aufgesetzt, so daß sie sich senkrecht von der Mitte der halbkugelförmigen Aushöhlung 23 nach aufwärts erstrecken. Während der Zusammensetzung des Kernes wird die Kugel 16 im Innern des mittleren Teiles des Kernes eingesetzt.In practicing the method, the core is inserted into the mold 22. The hollow core is provided with the two plates 17 and 21, and the tubes 28 of the core are placed on the lugs 24 of the mold so that they are perpendicular extend upward from the center of the hemispherical cavity 23. During the assembly of the core, the ball 16 becomes inside the middle Part of the core inserted.

Nachdem der Kern in der richtigen Weise in die Form 22 eingesetzt ist, wird er mit Sand oder einem anderen Material ausgefüllt, damit er unter dem später auftretenden Druck nicht zusammengedrückt werden kann; dann wird ein bereits hergestelltes Rohr 10 genauAfter the core is properly inserted into the mold 22, it is with Sand or another material filled in so that it is under the pressure that will occur later cannot be squeezed; then an already manufactured pipe 10 becomes accurate

s5 konzentrisch mit Bezug auf den Kern angeordnet, indem das untere Ende dieses Rohres in die Aushöhlung der Form 22 eingesetzt wird. Aus der Zeichnung geht hervor, daß das untere Ende des Rohres 10 ein kleines Stück, in die Aushöhlung 23 'Hineinragt. Hierauf wird Zement in den Raum eingefüllt, welcher sich zwischen dem Kern und dem unteren Ende des Rohres 10 befindet, und zwar tritt der Zement auch in die Aushöhlung 23 hinein.s5 arranged concentrically with respect to the core, by inserting the lower end of this tube into the cavity of the mold 22 will. From the drawing it can be seen that the lower end of the tube 10 is a small one Piece that protrudes into the cavity 23 '. Then cement is poured into the room, which is located between the core and the lower end of the tube 10, namely the cement also enters the cavity 23.

Nachdem das zementartige Material sich gesetzt hat, wird das Rohr 10 von der Form entfernt, und dann befindet sich ein Pfropfen im Innern des Rohres, denn der Zement ist in das Innere dier Nuten 12 eingetreten, welche sich an der Innenwandung des Rohres 10 befinden. In dieser Weise wird der Pfropfen fest mit dem Rohr 10 verankert. Der aus Papier oder anderem leicht zerstörbaren Material hergestellte Kern sowie der Sand in demselben wird dann aus dem Pfropfen herausgewaschen, so daß ein Spülkopf nachbleibt, der nach genügender Erhärtung sofort verwendungsfähig ist.After the cementitious material has set, the pipe 10 is removed from the mold removed, and then there is a plug inside the pipe because the cement is in the interior of the grooves 12 entered, which are located on the inner wall of the tube 10. In this way the plug is firmly anchored to the tube 10. The out Paper or other easily destructible material as well as the sand in the core the same is then washed out of the plug, so that a flushing head remains, which can be used immediately after it has hardened sufficiently.

Im. obigen ist lediglich ein vorgezogenes Verfahren und eine Vorrichtung dargestellt.In the above, only a preferred method and apparatus is shown.

Es ist jedoch ohne weiteres möglich, gewisse Änderungen in dem Verfahren sowie in derHowever, certain changes in the procedure as well as in the

. Konstruktion der Form vorzunehmen, ohne daß dadurch sich das Wesen der Erfindung ändert.. Make construction of the form without thereby affecting the essence of the invention changes.

Claims

Patent claims:

1. A method for producing a flushing head at the end of a drill pipe, characterized in that the end of the drill pipe through 'a removable fitting is completed, in which a hollow core molding is arranged, the a valve provided with a chamber and channels forms, such that the space between the Rohrwandüng and the Core molding can be filled with cementing material, which after solidification and after removal of the Core molding forms a plug provided with a valve.

2. Device for producing a flushing head according to the method according to Claim 1, characterized in that the forin piece (22) closing the pipe has a recess (23) into which the drill pipe partially protrudes, and that the Bottom of the recess (23) lugs (24) to support a valve chamber (15) producing, hollow core molding (25).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the approaches

(24) at the bottom of the recess (23) in the shaped piece (22) in hollow, the Parts (28) of the core molding (25) which form flow channels protrude.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the middle Part (26) of the core molding (25) forms the valve chamber (15) of which a tubular part (27) extends upwards to form a supply duct and a plurality of tubular parts (28) into which the lugs (24) protrude, extend downward to form the outlet channels.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the upper and lower wall of the valve chamber (15) constituting parts of the core molding

(25) from horizontal plates (17, 21) exist, which protrude into the space to be filled with concrete or the like.

6. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that in the from fragile material existing core molding (25) made of durable material existing valve body (16) is arranged.

1 sheet of drawings