DE520617C

DE520617C - Stop valve for linkage tubes

Info

Publication number: DE520617C
Application number: DES92982D
Authority: DE
Original assignee: BERNARD HENDRY SCOTT
Current assignee: BERNARD HENDRY SCOTT
Priority date: 1929-07-26
Filing date: 1929-07-26
Publication date: 1931-03-12

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Tiefbohrvorrichtungen, und zwar insbesondere auf ein Abschlußventil für Gestängerohre, welches in den Verbindungsstücken zwischen den einzelnen Rohrlängen angeordnet ist und sich gegen Flüssigkeitsdruck von unten selbsttätig schließt. Die bekannten Ventile dieser Art werden durch die von oben mit Druck hineingeschickte Spülflüssigkeit geöffnet und schließen sich selbsttätig, wenn der Druck von unten größer wird. Da diese Ventile aber aus einem an einer senkrecht verschiebbaren Stange sitzenden Ventilkörper bestehen, verhindern sie die Einführung von BohrstangenThe invention relates to deep drilling devices, and in particular to a shut-off valve for drill pipes, which is located in the connecting pieces between the is arranged in individual pipe lengths and automatically counteracts liquid pressure from below closes. The known valves of this type are sent in from above with pressure Rinsing liquid opens and closes automatically when the pressure from below increases. Since these valves, however consist of a valve body seated on a vertically displaceable rod, prevent they the introduction of boring bars

u. dgl. durch das Bahrrohr, so daß ihre Verwendung sehr begrenzt ist. Man hat allerdings schon Klappenventile in feststehende Bohrlochausfütterungen angeordnet, die sich auch selbsttätig schließen können, aber nur dann, wenn man vorher schnell das sich drehende Bohrrohr herauszieht. Ein derartiges Klappenventil verhindert also nicht das Ausblasen der Quelle durch das Bohrrohr, wenn dasselbe plötzlich auf die Quelle stoßen sollte.and the like through the pipe, so that their use is very limited. One has, however already arranged flap valves in fixed borehole linings, which are can also close automatically, but only if you have previously opened the rotating Pulls out drill pipe. Such a flap valve does not prevent blowing out the source through the drill pipe if it should suddenly hit the source.

Dieses soll jedoch gerade gemäß der Erfindung verhütet werden, während andererseits beim Bahren das selbsttätig sich schließende Ventil geöffnet gehalten wird, um die Spülflüssigkeit hindurchzulassen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird im Innern des Verbindungsstückes, welches zwei Gestängerohrlängen miteinander verbindet, ein Überwachungsglied für das Ventil angeordnet, welches beim Hineinschrauben der oberen Gestängerohrlänge in das Verbindungsstück das Ventil zwangsläufig in Offenstellung bewegt und welches gestattet, daß sich das Ventil beim Herausschrauben der oberen Rohrlänge und plötzlichem Austritt der Flüssigkeit selbsttätig schließen kann. Das Ventil ist als Klappenventil ausgebildet und wird bei seiner Öffnung in eine Aussparung in der Innenwandung des Verbindungsstückes hineingedrängt, wodurch der ganze Innenquerschnitt des Verbindungsstückes freigegeben wird, damit, wenn notwendig, stangenartige Hilfswerkzeuge u. dgl. bis auf den Boden des Bohrloches durch das Gestänge hindurchgeführt werden können. An diesem Klappenventil sitzt eine Feder, welche beim Herausschrauben der oberen Rohrlänge und Freigabe des Überwachungsgliedes das Ventil in eine Lage bewegt, in der ihm der Eintritt in die Abschlußstellung erleichtert wird.However, this should be prevented precisely according to the invention, while on the other hand When stretching the automatically closing valve is kept open to the flushing liquid to let through. To achieve this goal, inside the connector, which connects two lengths of drill pipe, a monitoring element is arranged for the valve, which when screwing the upper length of drill pipe into the connector the valve inevitably moves to the open position and which allows the The valve can close automatically when the upper length of the pipe is unscrewed and the liquid suddenly escapes. That The valve is designed as a flap valve and is inserted into a recess when it is opened forced into the inner wall of the connecting piece, whereby the entire inner cross-section of the connector is released so that, if necessary, rod-like auxiliary tools and the like. Except for the Bottom of the borehole can be passed through the rod. At this Flap valve sits a spring, which when unscrewing the upper pipe length and Releasing the monitoring element moves the valve into a position in which it is admitted is facilitated in the final position.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar:The drawings represent exemplary embodiments:

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines solchen Gestänges mit dem Ventil in Verschrußstellung;Fig. Ι is a vertical section through part of such a linkage with the Valve in closed position;

Abb. 2 zeigt ein ähnliches Gestänge mit einer Verbindungsmuffe zwischen zwei Rohrstößen, undFig. 2 shows a similar linkage with a connecting sleeve between two pipe joints, and

Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform im Schnitt.Fig. 3 shows another embodiment in section.

Die untere Rohrlänge 5 ist durch ein Verbindungsstück 6 mit einem oberen Rohrstoß 11 verbunden. Zu diesem Zweck hat die untere Rohrlänge 5 bei 8 grobes Innenge-The lower pipe length 5 is through a connector 6 with an upper pipe joint 11 connected. For this purpose, the lower pipe length 5 at 8 has a rough inner

winde, das die Verschraubung des Verbindungsstückes 6 unter Vermittlung des Gewindeansatzes 7 erleichtert, um die Schultern 9 in Eingriff zu bringen. Das Verbindungsstück 6 hat an dem entgegengesetzten Ende eine mit großem Gewinde versehene Bohrung io, die den Gewindestatzen des nächsten Rohrstoßes 11 aufnimmt. Auch im zylindrischen Teil des Verbindungsstückes 6 befindet sich Innengewinde 12 und unter ihm eine Erweiterung 13, deren Endwände vorzugsweise etwas kegelförmig ausgebildet sind. Der Gewindeteil 12 des Verbindungsstückeso dient zur Aufnahme einer mit Außengewinde versehenen Schale cder Buchse 14, die an ihrem unteren Ende bei 15 Innengewinde aufweist, damit der Sitzkörper 16 für das Ventil daran befestigt werden kann. Das Ventil 17 ist als Klappenventil ausgezo bildet und ist an den Sitzkörper 16 bei 18 angelenkt. In der Verschlußstellung nimmt es die in Abb. 1 gezeigte Lage ein.. Es kann jedoch von dieser Verschlußstellung in die Erweiterung 13 des Verbindungsstückes 6 einschwingen, um die in gestrichelten Linien gezeigte Stellung einzunehmen. Mit dieser Ventilklappe 17 ist eine Feder 19 verbunden, die dazu dient, das Ventil 17 von selbst wieder in eine Stellung zurückzuführen, in welcher Flüssigkeit, die in dem Rohr nach aufwärts strömt, die endgültige Rückführung des Ventils auf seine Verschlußlage (Abb. 1) besorgt. In der Buchse 14 befindet sich das Überwachungsglied für das Ventil in Gestalt eines Rohrstutzens 20 mit Längsschlitzen 20', die zur Aufnahme von Führungsstiften 21, aus der Buchse 14 herausragend, dienen. Befindet sich dieser Stutzen 20 in der in Abb. 1 gezeigten Lage, so kann sich das Ventil 17 schließen; wird jedoch der Stutzen 20 nach abwärts geschoben, so öffnet er das Ventil. Die Verschiebung des Stutzens nach abwärts wird selbsttätig herbeigeführt, wenn der Rohrstoß 11 mit seinem Gewiindeansatz in das Verbindungsstück 6 eingeschraubt wird. Die Au s füh rungs form nach Abb. 2 ist etwas anders ausgebildet und unterscheidet sich namentlich in der Anordnung der Verbindungsmuffen. Die Muffe 22 hat bei 23 Innengewinde zur Aufnahme des Bohrrohres 24, und am anderen Ende bat die Muffe Innengewinde 25 zur Aufnahme des oberen Rohrstoßes 11. Auch hier hat diese Muffe bei 12' Innengewinde für die Buchse 14', welche bei 15' mit dem Sitzkörper 16' verschraubt ist. An diesen Sitzkörper ist wieder bei 18' das Ventil 17' angelenkt, das in die Erweiterung 13' der Muffe 22 einschwingen kann und durch die Feder 19' zurückgedrängt wird, wenn das Überwachungsglied 20«, das wieder in Gestalt eines Rohrstutzens erscheint, diese Rückschwingung gestattet. Dieser Stutzen wird in die in Abb. 2 gezeigte Lage dadurch gebracht, daß der Rolirstoß 11 in die Muffe eingeschraubt wird. Auch hat dieser Stutzen 20« den Führungsschlitz 2ο^δ mit den .aus der Buchse 14' herausragenden Begrenzungsstiften 2.o^c. thread, which facilitates the screwing of the connecting piece 6 through the intermediary of the threaded projection 7 in order to bring the shoulders 9 into engagement. The connecting piece 6 has at the opposite end a large threaded bore io which receives the threaded pegs of the next pipe joint 11. There is also an internal thread 12 in the cylindrical part of the connecting piece 6 and an enlargement 13 below it, the end walls of which are preferably somewhat conical. The threaded portion 12 of the connector serves to receive an externally threaded shell c of the socket 14 which has internal threads at its lower end at 15 so that the seat body 16 for the valve can be attached thereto. The valve 17 is designed as a flap valve and is hinged to the seat body 16 at 18. In the closed position, it assumes the position shown in FIG. 1. From this closed position, however, it can swing into the extension 13 of the connecting piece 6 in order to assume the position shown in dashed lines. A spring 19 is connected to this valve flap 17, which serves to automatically return the valve 17 to a position in which the liquid flowing upwards in the tube, the final return of the valve to its closed position (Fig. 1) concerned. The monitoring element for the valve is located in the socket 14 in the form of a pipe socket 20 with longitudinal slots 20 ′ which serve to receive guide pins 21 protruding from the socket 14. If this connection piece 20 is in the position shown in FIG. 1, the valve 17 can close; however, if the nozzle 20 is pushed down, it opens the valve. The downward displacement of the connecting piece is brought about automatically when the pipe joint 11 is screwed into the connecting piece 6 with its thread attachment. The embodiment according to Fig. 2 is designed somewhat differently and differs by name in the arrangement of the connecting sleeves. The sleeve 22 has an internal thread at 23 for receiving the drill pipe 24, and at the other end the sleeve has an internal thread 25 for receiving the upper pipe joint 11. Here, too, this sleeve has an internal thread at 12 'for the socket 14', which at 15 'with the Seat body 16 'is screwed. The valve 17 'is hinged to this seat body again at 18', which can swing into the extension 13 'of the sleeve 22 and is pushed back by the spring 19' when the monitoring member 20 ', which appears again in the form of a pipe socket, this back oscillation allowed. This socket is brought into the position shown in Fig. 2 by screwing the Rolir joint 11 into the sleeve. This connecting piece 20 "also has the guide slot 2ο ^δ ^{with the limiting pins 2.o c} protruding from the socket 14 '.

Nimmt man den oberen Rohrstoß 11 ab, so drückt die Feder 19' gegen das Ventil, und letzteres verschiebt dadurch den gleitbaren Rohrstutzen 20« nach aufwärts in die in Abb. ι gezeigte Lage, so daß bei Zerlegung des Rohrgesiänges von selbst der Verschluß des Bohrloches erfolgt. Umgekehrt wird bei Einsetzung des Rohrstoßes 11 die Öffnung stattfinden.If you remove the upper pipe joint 11, so the spring 19 'presses against the valve, and the latter thereby displaces the slidable one Pipe socket 20 «upwards into the in Fig. Ι position shown, so that when dismantling the Rohrgesiänges the closure by itself of the borehole. The opposite is the case when the pipe joint 11 is inserted, the opening occur.

Die zwei Rohrlängen eines solchen Gestänges klemmen sich manchmal aneinander derartig fest, daß die Anbringung der neuartigen Ventilanordnung an bereits zusammengestellten Bohreinrichtungen Schwierigkeiten haben mag. Bei Neueinrichtungen kann die Erfindung ohne weiteres mit der Muffe zusammen in das Gestänge eingesetzt werden. Die in Abb. 1 gezeigte Anordnung eignet sich besonders zur Einstellung in bereits vorhandene Bohranordnungen.The two lengths of pipe in such a linkage sometimes get stuck together so tight that the attachment of the novel valve assembly to already assembled Drilling equipment may have difficulties. In the case of new establishments, the invention can easily be used with the Sleeve can be used together in the linkage. The arrangement shown in Fig. 1 is particularly suitable for setting in existing drilling arrangements.

Nach Abb. 3 kann eine derartige Verbindung statt jenes Rohrstoßes benutzt werden, der durch einen Gewindestutzen das Rohrgestänge abschließt. Das untere Rohr 6 und die Teile des Ventilmechanismus haben dieselben Bezugszeichen wie in Abb. 1. Wenn nun von einem derartigen Rohr die nächste Rohrlänge abgenommen ist, so wird, wie erwähnt, das Ventil selbsttätig geschlossen. Der Anschluß einer neuen Rohrlänge an die Länge 6 würde das Ventil selbsttätig öffnen, und falls im Innern des Bohrloches ein Druck herrscht, so würde die Flüssigkeit bei geöffnetem Ventil nach oben strömen. LTm dies zu umgehen, ist die in Abb. 3 gezeigte Anordnung getroffen, welche die Flüssigkeit zu einer Ableitung führt.According to Fig. 3, such a connection can be used instead of that pipe joint, which closes the pipe rod with a threaded connector. The lower tube 6 and the Parts of the valve mechanism have the same reference numbers as in Fig. 1. If now from the next pipe length is removed from such a pipe, then, as mentioned, the Valve closed automatically. Connecting a new length of pipe to length 6 would open the valve automatically, and if there is pressure inside the borehole, so the liquid would flow upwards with the valve open. LTm to get around this is the arrangement shown in Fig. 3 taken, which the liquid to a drain leads.

Das Anschlußglied 26 hat bei 27 einen Gewindestutzen zur Verbindung unit dem Rohr 6. Die beiden Teile werden miteinander verschraubt, bis sie an der Schulter 28 aneinanderstoßen. Das Verbindungsstück 26 hat no eine Ouerbohrung bei .29 zur Aufnahme einer Ableitung 30. Im Innern des Verbindungsstückes befindet sich ein Stößel oder Kolben 31, der an seinem unteren Teil eine hohlzylindrische Bohrung 31' aufweist und in der Nähe seines oberen Endes bei 32 Durchbrechungen hat. Dieser Kolben ist bei 33 in der Zqne der Durchbrechungen 32 eingechnürt, um den Übertritt der Flüssigkeit in die Ableitung 30 besonders zu erleichtern. Das untere Ende dieses Kolbens legt sich gegen den Rohrstutzen 20, der wieder dieThe connecting member 26 has at 27 a threaded connector for connecting the unit Tube 6. The two parts are screwed together until they butt against one another at shoulder 28. The connector 26 has no a cross hole at .29 for receiving a discharge 30. Inside the connector is a plunger or piston 31, which has a hollow cylindrical bore 31 'at its lower part and in the Has near its upper end at 32 breakthroughs. This piston is at 33 in the teeth of the perforations 32 are constricted in order to prevent the liquid from flowing into to facilitate the derivation 30 particularly. The lower end of this piston settles against the pipe socket 20, which again the

Öffnung des Ventils 17 herbeiführt. Die Innenbohrung des Verbindungsstückes 26 ist hier jedoch größer als die Außenbohrung des Rohrstutzens 20, um nicht etwa diesen Rohrstutzen zu beeinflussen, wenn das Verbindungsstück festgeschraubt wird. Das obere Ende des Verbindungsstückes 26 hat einen geringeren innendurchmesser und dient zur Aufnahme eines Schraubstöpsels 34, der durch Innengewinde 35 auch an den Kolben 31 angeschlossen ist und bei 34' von einem Werkzeug erfaßt werden kann, so daß bei seiner Einschraubung nicht nur der Abschluß des Verbindungsstückes 26, sondern auch die Abwärtsverschiebung des Kolbens 31 und damit des Stutzens 20 stattfindet. Nachdem die Öffnung des Ventils 17 durch die Einschraubung herbeigeführt worden ist, kann der Kopf 34' des Stöpsels durch eine Haube 36 abgedeckt werden.Opening of the valve 17 brings about. The inner bore of the connector 26 is here, however, larger than the outer bore of the pipe socket 20 so as not to have this pipe socket influence when the connector is screwed tight. The upper end of the connector 26 has a smaller inner diameter and serves to accommodate a screw plug 34, the by internal thread 35 is also connected to the piston 31 and at 34 'of a Tool can be detected so that when it is screwed in, not only the conclusion of the connector 26, but also the Downward displacement of the piston 31 and thus of the connecting piece 20 takes place. after the Opening of the valve 17 has been brought about by the screwing, the head 34 'of the plug can be covered by a hood 36.

Bei dieser Anordnung ist also die Bohrröhre 6 mit der Ableitung 30 verbunden, und die Entleerung findet durch die Ableitung 30 statt.In this arrangement, the drill pipe 6 is connected to the discharge line 30, and emptying takes place through the discharge line 30.

Bei solchen Bohreinrichtungen wird es häufig notwendig, den Bohrer aus dem Bohrloch zu entfernen, um andere Werkzeuge einzusetzen o.dgl. Gerade dann kommt es manchmal vor, daß die Quelle zu arbeiten beginnt, und wenn die unterste Bohrröhre aus dem Bohrloch entfernt ist, so befindet sich im Bohrgestänge nach der vorliegenden Anordnung ein selbsttätig schließendes Ventil, das die Entleerung der Flüssigkeit oder des Gases aus dem Bohrloch durch das Bohrgestänge selbst verhindert.With such drilling devices it is often necessary to remove the drill from the borehole to remove to use other tools or the like. That's when it happens sometimes before that the well starts working, and when the bottom drill pipe is out of the Borehole is removed, so is in the drill string according to the present arrangement an automatically closing valve that drains the liquid or gas from the borehole prevented by the drill pipe itself.

Claims

Patent claims:

i. Closing valve for rod pipes, which is arranged in the connecting pieces between the individual pipe lengths and closes automatically against liquid pressure from below, 'characterized in that a monitoring element (20 or 31 j for the valve (17) inside the connecting piece (6)) is arranged, which when screwing the upper drill pipe length (11) into the connecting piece (6) inevitably moves the valve (17) into the open position and which allows the valve to close automatically when the upper pipe length (ii) is unscrewed and the liquid suddenly escapes can.

2. Closing valve according to claim 1, characterized in that the inner wall of the connecting piece (6) is provided with a recess (13), in ■ which the valve designed as a flap valve (17) is pushed in when it is in the open position, around the entire inner cross-section of the connector (6) release.

3. Closing valve according to claim 1 and 2, characterized in that on the valve (17) a spring (19) sits, which when unscrewing the upper Pipe length and release of the monitoring element (20) the valve (17) in moves a position in which it is easier for him to enter the final position.

4. Closing valve according to claim 1, characterized in that the monitoring element (20) consists of a slidably arranged in the interior of the connecting piece (6) pipe section, the when screwing in the upper length of drill pipe (11) pushed into one position in which it presses the valve (17) into the open position.

5. Closing valve according to claim 1 and 2, characterized in that the The flap valve (17) is arranged on a valve seat (16) so that it can swing outwardly downwards is located at the lower end of a sleeve (14) inserted into the connecting piece (6) through which the Pipe section (20) is slidably guided.

6. Closing valve according to claim 1 and 4, characterized in that for Displacement of the pipe section (20) in the uppermost connection piece (6) of a drill pipe string a hollow cylindrical Piston (31) is used, the cavity of which on the one hand with the bore of the Drill pipe string and on the other hand with a discharge line (30) is connected, wherein the piston (31) by a device closing off the entire linkage (34) can be secured in a position in which the valve (17) is in the open position is located.

1 sheet of drawings