DE60019639T2

DE60019639T2 - LOCKING DEVICE

Info

Publication number: DE60019639T2
Application number: DE60019639T
Authority: DE
Inventors: Hubertus Wilhelmus HEIJNEN
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: EP1242715B1; OA12087A; NO20022367D0; MXPA02004816A; AU2160901A; CN1191421C; AU766964B2; NO20022367L; CA2389618A1; RU2247221C2; EP1242715A1; RU2002115873A; CA2389618C; WO2001036784A1; CN1387602A; EG22362A; BR0015588A; DE60019639D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln eines äußeren Rohrelementes an einem inneren Rohrelement, welches sich durch das äußere Rohrelement erstreckt. Derartige Verriegelungsvorrichtungen werden beispielsweise in einem Bohrloch zur Förderung von Kohlenwasserstofffluid aus einer Erdformation angewendet. Bei diesen Anwendungen kann das äußere Rohrelement mit der Bohrlochauskleidung verbunden (oder einstückig mit dieser ausgebildet) sein, oder mit einem Bohrlochförderrohr, und das innere Rohrelement kann so ausgebildet sein, daß es eine Bohrlochvorrichtung (z.B. ein Ventil) aufnimmt.The The present invention relates to a locking device for locking an outer tubular element on an inner tube member extending through the outer tube member. Such locking devices are for example in a Borehole to promote Hydrocarbon fluid applied from an earth formation. In these Applications can be the outer tube element connected to the borehole lining (or integrally with this trained), or with a well pipe, and the inner tubular member may be configured to be a downhole device (e.g., a valve).

Ein Problem tritt bei solchen Anwendungen dann auf, wenn die Verriegelungsvorrichtung Längskräften ausgesetzt, ist. Wenn beispielsweise das innere Element infolge des Fluiddruckes des geförderten Kohlenwasserstofffluids einer Längskraft unterworfen ist, kann eine solche Kraft zu einer Relativbewegung zwischen den beiden Elementen führen, die zu einem Lösen der Verriegelungsverbindung führen kann. Eine solche Relativbewegung verhindert außerdem eine adäquate Übertragung von Signalen, z.B. akustischen oder elektrischen Signalen, zwischen dem inneren Rohrelement und dem äußeren Rohrelement. Ein weiteres Problem tritt bei Anwendungen auf, die konventionelle Mitnehmer und Verriegelungsschultern aufweisen, bei welchen das innere Rohrelement bei Aufbringen einer Zugkraft radial einwärts gerichteten Kräften unterworfen ist, wodurch eine erhöhte Wandstärke des inneren Rohrelementes erforderlich wird.One Problem occurs in such applications when the locking device Exposed to longitudinal forces, is. For example, if the inner element due to the fluid pressure of the subsidized Hydrocarbon fluids of a longitudinal force is subjected, such a force to a relative movement between the two elements, the to a release can lead the locking connection. Such relative movement also prevents adequate transmission of signals, e.g. acoustic or electrical signals, between the inner tube member and the outer tube member. Another problem arises in applications that are conventional Carrier and locking shoulders have, in which the inner tubular element when applying a tensile force radially inwardly directed forces is subjected, whereby an increased wall thickness of the inner tubular element is required.

Das US-Patent 3,698,477 offenbart eine Verriegelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das US-Patent 4,116,274 offenbart eine andere Verriegelungsvorrichtung.The US Patent 3,698,477 discloses a locking device according to the preamble of claim 1. US patent 4,116,274 discloses another locking device.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte Verriegelungsvorrichtung zu schaffen, welche die Probleme der konventinellen Verriegelungsvorrichtungen vermeidet.It It is an object of the invention to provide an improved locking device to create the problems of conventional locking devices avoids.

Gemäß der Erfindung wird eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln eines äußeren Rohrelementes an einem inneren Rohrelement geschaffen, welches sich durch das äußere Rohrelement erstreckt, wobei die Verriegelungsvorrichtung einen Verriegelungsdorn aufweist, der mit dem einen der Rohrelemente verbunden und mit einer Ausnehmung versehen ist, welche dem anderen Rohrelement zugekehrt ist, wobei die Ausnehmung zumindest eine nach innen divergierende Seitenfläche aufweist, wobei ein Verriegelungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrelement in verriegelnder Beziehung mit dem anderen der Rohrelemente vorgesehen ist, wobei das Verriegelungselement sich in die Ausnehmung erstreckt und zwischen einem eingezogenen Zustand, in welchem das Verriegelungselement relativ zur Ausnehmung bewegbar ist, und einem aufgeweiteten Zustand betätigbar ist, in welchem das Verriegelungselement gegen die einwärts divergierende Seitenfläche aufgeweitet ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung ferner Betätigungsmittel zum Ausfahren des Verriegelungselementes in der Ausnehmung gegen die divergierende Seitenfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement einen ersten Teil und einen zweiten Teil aufweist, der relativ zum ersten Teil um eine Achse drehbar angeordnet ist, die sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckt, und wobei das Verriegelungselement zwischen dem eingezogenen Zustand und dem aufgeweiteten Zustand betätigbar ist, indem die Teile innerhalb der Ausnehmung relativ zueinander gedreht werden, derart, daß der erste Teil in Kontakt mit einer ersten Seitenfläche und der zweite Teil in Kontakt mit einer zweiten Seitenfläche der Ausnehmung ist.According to the invention is a locking device for locking an outer tubular element created on an inner tubular element which extends through the outer tubular element extends, wherein the locking device is a locking mandrel having, connected to the one of the tubular elements and having a Recess is provided, which faces the other pipe element is, wherein the recess at least one diverging inwardly side surface having a locking element between the first and the second tubular element in locking relationship with the other the pipe elements is provided, wherein the locking element extends into the recess and between a retracted State in which the locking element relative to the recess is movable, and an expanded state is actuated, in which the locking element diverges against the inward side surface is expanded, wherein the locking device further comprises actuating means for extending the locking element in the recess against the diverging side surface characterized in that the locking element a first part and a second part relative to first part is rotatably disposed about an axis, which is substantially extends in the circumferential direction, and wherein the locking element between the retracted state and the expanded state is actuated, by rotating the parts relative to one another within the recess be such that the first part in contact with a first side surface and the second part in Contact with a second side surface of the recess is.

Dadurch wird erreicht, daß im aufgeweiteten Zustand des Verriegelungselementes eine auf die Verriegelungsvorrichtung aufgebrachte Last, z.B. eine Längszugkraft, das Verriegelungselement dazu veranlaßt, infolge der einwärts divergierenden Seitenfläche der Ausnehmung noch fester in der Ausnehmung verankert zu werden. Dadurch wird die Verriegelungswirkung der Vor richtung verbessert. Außerdem wird dadurch sichergestellt, daß das innere Element und das äußere Element in festem Kontakt miteinander stehen, wodurch die adäquate Übertragung von elektrischen und akustischen Signalen ermöglicht wird.Thereby is achieved in the expanded state of the locking element on the locking device applied load, e.g. a longitudinal tensile force, causes the locking element, due to the inwardly diverging side surface the recess to be anchored even more firmly in the recess. As a result, the locking effect of the device is improved. Furthermore This ensures that the inner element and the outer element in firm contact with each other, thereby ensuring adequate transmission of electrical and acoustic signals is enabled.

Die Erfindung wird nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS attached drawings in which show:

1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Bohrlochvorrichtung gemäß der Erfindung; 1 schematically a first embodiment of a downhole device according to the invention;

2 das Detail A von 1 in einem ersten Betriebszustand; 2 the detail A of 1 in a first operating state;

3 das Detail A von 1 in einem zweiten Betriebszustand; 3 the detail A of 1 in a second operating state;

4 schematisch ein Verriegelungselement zur Verwendung bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel; 4 schematically a locking element for use in the first and second embodiments;

5 das Verriegelungselement nach 4 in einem anderen Betriebszustand; und 5 the locking element after 4 in another operating condition; and

6 schematisch eine zweite Ausführungsform einer Bohrlochvorrichtung gemäß der Erfindung. 6 schematically a second embodiment of a downhole device according to the invention.

In der detaillierten Beschreibung beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Komponenten.In The detailed description refers to like reference numerals on the same components.

In 1 ist eine Verriegelungsanordnung 1 gezeigt, die sich in ein Bohrloch (nicht gezeigt) erstreckt, das in einer Erdformation ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung 1 eine zentrale Längsachse 2 hat, die im wesentlichen mit der Längsachse des Bohrloches zusammenfällt. Die Verriegelungsvorrichtung ist bezüglich der Achse 2 symmetrisch, so daß in 1 nur eine Hälfte der Verriegelungsvorrichtung gezeigt ist. Die Verriegelungsvorrichtung umfaßt ein äußeres Rohrelement in Form einer Bohrlochauskleidung 3, die im Bohrloch angeordnet ist. Ein Verriegelungsdorn 5 ist mit der Auskleidung 3 durch Schweißungen 7, 8 verbunden und bildet so einen integralen Teil der Auskleidung.In 1 is a locking arrangement 1 shown extending into a borehole (not shown) formed in an earth formation, the apparatus 1 a central longitudinal axis 2 has, which coincides substantially with the longitudinal axis of the borehole. The locking device is with respect to the axis 2 symmetrical, so that in 1 only one half of the locking device is shown. The locking device comprises an outer tubular element in the form of a borehole lining 3 which is arranged in the borehole. A locking pin 5 is with the lining 3 through welds 7 . 8th connected, thus forming an integral part of the lining.

Unter detaillierterer Bezugnahme auf 2 wird eine ringförmige Ausnehmung 10 in der Auskleidung 3 an der Innenseite derselben ausgebildet, wobei die Ausnehmung 10 divergierende Seitenflächen 12, 14 hat, die einander gegenüberliegen, und eine Endfläche 15, die sich parallel zur Längsachse 2 erstreckt.With more detailed reference to 2 becomes an annular recess 10 in the lining 3 formed on the inside thereof, wherein the recess 10 diverging side surfaces 12 . 14 has, which face each other, and an end face 15 , which are parallel to the longitudinal axis 2 extends.

Ein inneres Rohrelement 16 ist konzentrisch innerhalb der Auskleidung 3 angeordnet, wobei das innere Rohrelement 16 ein erstes Betätigungselement 18 aufweist, ein zweites Betätigungselement 20 und eine drehbare Hülse 22, die mit dem ersten Betätigungselement mittels einer Linksgewindeverbindung 24 und mit dem zweiten Betätigungselement 20 mittels einer Rechtsgewindeverbindung 26 zusammenwirkend angeordnet ist. Wie deutlicher in 2 gezeigt ist, wird dadurch ein Ringraum 28 variabler Länge zwischen den Betätigungselementen 28 definiert. Somit werden bei Drehung der Hülse 22 die Betätigungselemente 18, 20 relativ zueinander in der Längsrichtung zwischen einem aufgeweiteten Zustand, in welchem der Raum 28 relativ lang ist, und einem eingezogenen Zustand bewegt, in welchem der Raum 28 relativ kurz ist. Die Lage des inneren Rohrelementes 16 relativ zur Ausnehmung 10 ist derart, daß die Mitte des Raumes 28 gegenüber der Mitte der Ausnehmung 10 liegt. Die Enden der Betätigungselemente 18, 20, welche dem Raum 28 zugekehrt sind, haben Endflächen 30, 32, die in der Auswärtsrichtung divergieren.An inner tube element 16 is concentric inside the lining 3 arranged, wherein the inner tubular element 16 a first actuating element 18 comprises, a second actuating element 20 and a rotatable sleeve 22 connected to the first actuator by means of a left-hand thread connection 24 and with the second actuator 20 by means of a right-hand thread connection 26 is arranged cooperatively. How clearer in 2 is shown, thereby an annulus 28 variable length between the actuators 28 Are defined. Thus, upon rotation of the sleeve 22 the actuators 18 . 20 relative to each other in the longitudinal direction between an expanded state in which the space 28 is relatively long, and moves a retracted state in which the room 28 is relatively short. The position of the inner tube element 16 relative to the recess 10 is such that the middle of the room 28 opposite the center of the recess 10 lies. The ends of the actuators 18 . 20 which the room 28 face, have end faces 30 . 32 that diverge in the outward direction.

Zwei oder mehr Verriegelungselemente 34 (nur eines ist gezeigt) sind in dem Ringraum 28 angeordnet, wobei die Verriegelungselemente 34 durch eine oder mehrere kreisförmige Federn 35 untereinander verbunden sind, die als Rückzugsfedern wirken, welche die Verriegelungselemente gegen die Betätigungselemente 18, 20 an Ort und Stelle halten.Two or more locking elements 34 (only one is shown) are in the annulus 28 arranged, wherein the locking elements 34 by one or more circular springs 35 connected to each other, which act as a return springs, which the locking elements against the actuators 18 . 20 hold in place.

Wie detaillierter in den 4 und 5 gezeigt ist, weist jedes Verriegelungselement 34 einen ersten Teil 36 und einen zweiten Teil 38 auf, wobei die Teile 36, 38 relativ zueinander um eine Stange 40 drehbar sind, die sich in der Umfangsrichtung erstreckt. Die Stange 40 kann ein integraler Teil eines der Verriegelungselemente 34 sein. Der Teil 36 hat eine Außenfläche 41a, eine äußere Seitenfläche 41b und eine innere Seitenfläche 41c. Der Teil 38 hat eine äußere Fläche 42a, eine äußere Seitenfläche 42b und eine innere Seitenfläche 42c.As more detailed in the 4 and 5 is shown has each locking element 34 a first part 36 and a second part 38 on, with the parts 36 . 38 relative to each other around a pole 40 are rotatable, which extends in the circumferential direction. The pole 40 Can be an integral part of one of the locking elements 34 be. The part 36 has an outer surface 41a , an outer side surface 41b and an inner side surface 41c , The part 38 has an outer surface 42a , an outer side surface 42b and an inner side surface 42c ,

Die Teile werden durch eine Blattfeder 44 zusammengehalten, welche die Teile 36, 38 in eine eingezogene Position vorspannt, in welcher die Außenflächen 41a, 42a sich unter einem Winkel erstrecken, so daß sie ein konkaves, radial äußeres Ende des Verriegelungselementes 34 bilden. Die Dimensionen des Verriegelungselementes 34 sind derart, daß das Verriegelungselement befähigt ist, in die Ausnehmung 10 einzutreten, wenn die Teile 36, 38 sich in der eingezogenen Position befinden.The parts are replaced by a leaf spring 44 held together the parts 36 . 38 biased into a retracted position, in which the outer surfaces 41a . 42a extend at an angle so that they have a concave, radially outer end of the locking element 34 form. The dimensions of the locking element 34 are such that the locking element is capable of, in the recess 10 to enter when the parts 36 . 38 are in the retracted position.

Unter Bezugnahme auf 3 ist die Orientierung der äußeren Seitenflächen 41b, 42b derart, daß, wenn die Teile 36, 38 in die aufgeweitete Position gedreht werden (in 5 gezeigt), in welcher die Außenflächen 41a, 42a ausgerichtet sind, das Verriegelungselement 34 in die Ausnehmung 10 paßt, wodurch die Außenflächen 41a, 42a in Kontakt mit der radial äußeren Fläche 15 der Ausnehmung sind, und in welcher die äußeren Seitenflächen 41b, 42b in Kontakt mit den entsprechenden Seitenflächen 12, 14 der Ausnehmung 10 sind. Außerdem ist die Orientierung der inneren Seitenflächen 41c, 42c derart, daß, wenn die Teile 36, 38 in die aufgeweitete Position gedreht werden, die inneren Seitenflächen 41c, 42c in Kontakt mit den entsprechenden Endflächen 30, 32 der Betätigungselemente 18, 20 sind.With reference to 3 is the orientation of the outer side surfaces 41b . 42b such that when the parts 36 . 38 be turned into the expanded position (in 5 shown), in which the outer surfaces 41a . 42a are aligned, the locking element 34 into the recess 10 fits, causing the outer surfaces 41a . 42a in contact with the radially outer surface 15 the recess are, and in which the outer side surfaces 41b . 42b in contact with the corresponding side surfaces 12 . 14 the recess 10 are. In addition, the orientation of the inner side surfaces 41c . 42c such that when the parts 36 . 38 rotated into the expanded position, the inner side surfaces 41c . 42c in contact with the corresponding end surfaces 30 . 32 the actuators 18 . 20 are.

Das zweite Betätigungselement 20 ist mit einem Orientierungs-/Halteschlitz 50 versehen (1), um einen Betätiger (nicht gezeigt) in dem inneren Rohrelement 16 zu orientieren und zu halten. Ein Bohrlochwerkzeug (nicht gezeigt), beispielsweise ein Bohrlochförderventil oder ein Bohrlochsicherheitsventil, ist mit dem Betätigungselement 18 verbunden. Das erste Betätigungselement 18 ist in seinem Inneren mit einem Satz von primären Schlitzen 54 versehen, und die Hülse 22 ist mit einem Satz von sekundären Schlitzen 56 versehen. Der Betätiger ist so ausgebildet, daß er in die Schlitze 50 eingreift und weist zwei Teile auf, die relativ zueinander drehbar sind, wobei jeder Teil einen Satz von Fingern hat, die befähigt sind, in die entsprechenden Sätze von Schlitzen 54, 56 zu greifen.The second actuator 20 is with an orientation / retention slot 50 Mistake ( 1 ) to an actuator (not shown) in the inner tube member 16 to orient and hold. A downhole tool (not shown), such as a wellbore delivery valve or downhole safety valve, is associated with the actuator 18 connected. The first actuator 18 is in its interior with a set of primary slots 54 provided, and the sleeve 22 is with a set of secondary slots 56 Mistake. The actuator is designed to fit in the slots 50 engages and has two parts which are rotatable relative to each other, each part having a set of fingers capable of entering the corresponding sets of slots 54 . 56 to grab.

Während des Normalbetriebes wird das innere Rohrelement 16 in die Bohrlochauskleidung 3 mit dem daran befestigten Betätiger abgesenkt, wobei sich die Betätigungselemente 18, 20 im aufgeweiteten Zustand befinden, so daß die Blattfeder 44 jedes Verriegelungselementes 34 die Verriegelungselementteile 36, 38 in ihre eingezogene Position ziehen können. Das Absenken wird stillgesetzt, wenn die Verriegelungselemente 34 gegenüber der ringförmigen Ausnehmung 10 positioniert sind, wie in 2 gezeigt. Der Betätiger wird dann aktiviert, wodurch die Sätze von Fingern des Betätigers in die entsprechenden Sätze von Schlitzen 54, 56 eingreifen. Die beiden Betätigerteile werden dann relativ zueinander gedreht, um die Hülse 22 in einer solchen Richtung zu drehen, daß sich die ersten und zweiten Betätigungselemente 18, 20 relativ zueinander in den eingezogenen Zustand bewegen. Infolgedessen drücken die divergierenden Endflächen 30, 32 der Betätigungselemente jedes Verriegelungsele ment 34 in die Ausnehmung 10, so daß die Außenflächen 41a, 42a der entsprechenden Verriegelungselementteile 36, 38 die Endfläche 15 der Ausnehmung 10 kontaktieren. Beim weiteren Drehen der Hülse 22 drehen die Teile 36, 38 relativ zueinander um die Stange 40, bis das Verriegelungselement 34 in der aufgeweiteten Position ist, in welcher die Außenflächen 41a, 42a ausgerichtet und in vollem Kontakt mit der Endfläche 15 sind, und die äußeren Seitenflächen 41b, 42b in vollem Kontakt mit den entsprechenden Seitenflächen 12, 14 der Ausnehmung 10 sind. In dieser Position werden die Verriegelungselemente 34 in der Ausnehmung 10 verriegelt.During normal operation, the inner tube element becomes 16 into the borehole lining 3 lowered with the attached actuator, with the actuators 18 . 20 im aufwei teten state, so that the leaf spring 44 each locking element 34 the locking element parts 36 . 38 can pull into their retracted position. The lowering is stopped when the locking elements 34 opposite the annular recess 10 are positioned as in 2 shown. The actuator is then activated, whereby the sets of fingers of the actuator into the corresponding sets of slots 54 . 56 intervention. The two actuator parts are then rotated relative to each other around the sleeve 22 to rotate in such a direction that the first and second actuators 18 . 20 move relative to each other in the retracted state. As a result, the diverging end faces press 30 . 32 the actuators each Verriegelungsele element 34 into the recess 10 so that the outer surfaces 41a . 42a the corresponding locking element parts 36 . 38 the end surface 15 the recess 10 to contact. Upon further rotation of the sleeve 22 turn the parts 36 . 38 relative to each other around the pole 40 until the locking element 34 in the expanded position, in which the outer surfaces 41a . 42a aligned and in full contact with the endface 15 are, and the outer side surfaces 41b . 42b in full contact with the corresponding side surfaces 12 . 14 the recess 10 are. In this position, the locking elements 34 in the recess 10 locked.

Es wird damit erreicht, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Innenrohr 16 und der Auskleidung 3 erzeugt wird, die eine ausgezeichnete akustische und elektrische Verbindung herstellt. Im Falle, daß das Bohrlochwerkzeug oder das innere Rohrelement 16 einer Längskraft unterliegen, beispielsweise infolge eines Druckes des Kohlenwasserstofffluids, das durch das Bohrloch strömt, werden die Verriegelungselemente 34 infolge der divergierenden Gestalt der Ausnehmung 10 und der Verriegelungselemente 34 noch stärker in der Ausnehmung verriegelt. Es wird dadurch verhindert, daß die Verbindung zwischen dem inneren Rohrelement 16 und der Auskleidung lose wird oder daß das innere Rohrelement 16 infolge einer Einwärtsbewegung der Verriegelungselemente kollabiert. Außerdem sichert die enge Verbindung, daß akustische Signale zur Kontrolle des Bohrloches oder zum Informationstransfer in geeigneter Weise zwischen dem inneren Rohrelement 16 und der Auskleidung 3 übertragen werden.It is thus achieved that a positive connection between the inner tube 16 and the lining 3 is produced, which produces an excellent acoustic and electrical connection. In the event that the downhole tool or the inner tube member 16 subject to a longitudinal force, for example, due to a pressure of the hydrocarbon fluid flowing through the wellbore, the locking elements 34 due to the divergent shape of the recess 10 and the locking elements 34 even more locked in the recess. It is thereby prevented that the connection between the inner tubular element 16 and the liner becomes loose or that the inner tubular member 16 collapsed due to inward movement of the locking elements. In addition, the tight connection ensures that acoustic signals for control of the borehole or for information transfer suitably between the inner tubular element 16 and the lining 3 be transmitted.

Bezug genommen wird ferner auf das zweite Ausführungsbeispiel der Verriegelungsvorrichtung gemäß der Erfindung, das in 6 gezeigt ist. Die Verriegelungsvorrichtung ist bezüglich der Längsachse 58 symmetrisch und daher ist nur eine Hälfte der Verriegelungsvorrichtung in 6 gezeigt. Die zweite Ausführungsform ist weitgehend ähnlich der ersten Ausführungsform, außer, daß die Hülse zum Bewegen der Betätigungselemente 18, 20 relativ zueinander durch einen Satz von geformten Memory-Legierungsbetätigern 60 (nachfolgend als SMA-Betätiger bezeichnet) ersetzt worden ist, wobei ein Ende jedes SMA-Betätigers 16 fix mit dem Betätigungselement 18 über Befestiger 62 verbunden ist, und das andere Ende des SMA-Betätigers fix an dem Betätigungselement 20 durch Befestiger 64 verbunden ist. Jeder SMA-Betätiger 60 hat eine Übergangstemperatur, oberhalb welcher der SMA-Betätiger erhöhte Länge hat, und unterhalb welcher der SMA-Betätiger reduzierte Länge hat. Die Sätze von Schlitzen 54, 56 des ersten Ausführungsbeispieles fehlen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.Reference is also made to the second embodiment of the locking device according to the invention, which in 6 is shown. The locking device is with respect to the longitudinal axis 58 symmetrical and therefore only one half of the locking device is in 6 shown. The second embodiment is substantially similar to the first embodiment, except that the sleeve for moving the actuators 18 . 20 relative to one another by a set of shaped memory alloy actuators 60 (hereinafter referred to as SMA actuator) has been replaced with one end of each SMA actuator 16 fix with the actuator 18 over fasteners 62 is connected, and the other end of the SMA actuator fixed to the actuator 20 through fasteners 64 connected is. Each SMA actuator 60 has a transition temperature above which the SMA actuator has increased length, and below which the SMA actuator has reduced length. The sets of slots 54 . 56 of the first embodiment is absent in the second embodiment.

Der Normalbetrieb des zweiten Ausführungsbeispieles ist ähnlich dem Normalbetrieb des ersten Ausführungsbeispieles, außer, daß statt der Verwendung des Betätigerwerkzeuges zum Bewegen der Betätigungselemente 18, 20 relativ zueinander eine solche Bewegung durch Zusammenziehen der SMA-Betätiger hervorgerufen wird. Dies wird erreicht, indem eine Heizeinrichtung (nicht gezeigt) in dem inneren Rohrelement 16 angeordnet wird und die Heizeinrichtung während des Absenkens des inneren Rohrelementes 16 in die Auskleidung eingeschaltet wird, derart, daß die Temperatur der SMA-Betätiger oberhalb der Übergangstemperatur liegt. Danach wird die Heizeinrichtung abgedreht, so daß die Temperatur der SMA-Betätiger unterhalb der Übergangstemperatur fällt, wodurch sich die SMA-Betätiger zusammenziehen und dadurch die Betätigungselemente 18, 20 in ihrem eingezogenen Zustand bewegen.The normal operation of the second embodiment is similar to the normal operation of the first embodiment except that instead of using the actuator tool to move the actuators 18 . 20 relative to each other such movement is caused by contraction of the SMA actuator. This is achieved by a heater (not shown) in the inner tube member 16 is arranged and the heater during the lowering of the inner tube member 16 is turned on in the lining, such that the temperature of the SMA actuator is above the transition temperature. Thereafter, the heater is turned off so that the temperature of the SMA actuator falls below the transition temperature, causing the SMA actuators to contract and thereby the actuators 18 . 20 move in their retracted state.

Claims

Locking device for locking an outer tubular element ( 3 ) on an inner tubular element ( 16 ), which extends through the outer tubular element, wherein the arrangement a locking mandrel ( 5 ) which is connected to one of the tubular elements ( 16 ) and with a recess ( 10 ), which faces the other of the tubular elements, wherein the recess ( 10 ) two inwardly diverging side surfaces ( 12 . 14 ), wherein a locking element ( 34 ) between the first and the second tubular element ( 3 . 16 ) is arranged in locking relationship with the other of the tubular elements, wherein the locking element ( 34 ) in the recess ( 10 ) and between a retracted state, in which the locking element is movable relative to the recess, and an expanded state is actuated, in which the locking element ( 34 ) against the inwardly diverging side surfaces ( 12 . 14 ), the arrangement further comprising an actuating means ( 18 . 20 ) to the far of the locking element ( 34 ) in the recess ( 10 ) against the diverging Seitenflä che ( 12 . 14 ), characterized in that the locking element ( 34 ) a first part ( 36 ) and a second part ( 38 ), relative to the first part ( 36 ) about an axis ( 40 ) is rotatable, which extends in the circumferential direction substantially, and in that the locking element ( 34 ) between the retracted state and the expanded state is actuated by the parts within the recess ( 10 ) are rotated relative to each other such that the first part ( 36 ) in contact with a first side surface ( 12 ) and the second part ( 38 ) in contact with a second side surface ( 14 ) of the recess ( 10 ) stands.

Locking device according to Claim 1, in which the locking mandrel ( 5 ) with the outer tubular element ( 3 ) connected is.

Locking device according to claim 1 or 2, wherein the diverging side surface in the circumferential direction of the locking mandrel ( 5 ).

Locking device according to claim 3, wherein the two inwardly diverging side surfaces ( 12 . 14 ) are arranged opposite one another.

Locking device according to claim 1, further comprising spring means ( 44 ), which parts ( 36 . 38 ) is biased in the retracted state.

Locking device according to claim 1 or 5, in which the actuating means ( 18 . 20 ) a first actuating element ( 20 ) and a second actuator ( 18 ), wherein the actuating elements relative to each other in the longitudinal direction of the tubular elements ( 3 . 16 ) are movable and arranged so that they ( 36 . 38 ) due to a relative movement of the actuating elements ( 18 . 20 ) relative to each other, and a control device for controlling the relative movement of the actuating elements is provided.

Locking device according to Claim 6, in which the first actuating element ( 20 ) at a primary contact surface ( 30 ) with the first part ( 36 ) is in contact, and the second actuating element ( 18 ) at a secondary contact surface ( 32 ) with the second part ( 38 ) is in contact, wherein the contact surfaces in the radial direction against the recess ( 10 ) diverge.

Locking device according to claim 6 or 7, in which the control device comprises a rotatable sleeve ( 22 ) connected to the first actuating element ( 20 ) by means of a left-hand thread connection ( 24 ) and with the second actuating element ( 18 ) by means of a right-hand thread connection ( 26 ) is arranged cooperatively.

Locking device according to one of Claims 6-8, in which the actuating means comprise a memory metal element ( 60 ), which with the first and the second actuating element ( 20 . 18 ) and operable between a longitudinally retracted state and a longitudinally expanded state.

Locking arrangement according to one of claims 1-9, at which the pipe elements are arranged in a borehole, the is formed in an earth formation.